כיצד לבחור פרמטרים לעדשות טלצנטריות?

ככל שהיישום של ראיית מכונה במדידה מדויקת, בדיקת מימד ובדיקת עקביות גבוהה ממשיך להעמיק, עדשות טלצנטריות הופכות בהדרגה למרכיבי הליבה האופטיים במערכות בדיקה ויזואלית מתקדמת בשל היתרונות שלהן של עיוות נמוך, הגדלה מתמדת וביטול שגיאות פרספקטיבה. עם זאת, מול סוגים ותצורות פרמטרים שונות של עדשות טלצנטריות, אופן הבחירה המדעית על סמך הצרכים האמיתיים הפך לנושא מרכזי עבור משתמשים רבים.

סוגים ורעיונות לבחירה של עדשות טלצנטריות

מההגדרה של טלצנטריות, עדשות טלצנטריות מחולקות בעיקר לשלוש קטגוריות: עדשות טלצנטריות בצד האובייקט, עדשות טלצנטריות בצד התמונה ועדשות בי-טלצנטריות. ביניהם, הטלצנטריות בצד האובייקט והטלצנטריות של צד התמונה תואמות לאישון הכניסה והיציאה באינסוף בהתאמה, בעוד שלעדשה הדו-טלצנטרית יש מאפיינים טלצנטריים בצד האובייקט וגם בצד התמונה, והיא הנפוצה ביותר בתרחישי מדידה דיוק גבוה.

לָכֵן,הליבה של בחירת העדשות הטלצנטריות טמונה ב: הבהרת דרישות היישום והתאמה מדויקת של הדרישות עם סוג העדשה והפרמטרים, במקום פשוט לחתור ל'טלצנטריות' עצמה.

מתי צריך לבחור עדשה טלצנטרית?

בהתבסס על העיקרון של אופטיקה טלצנטרית ויתרונותיה ביישומים מעשיים, עדשות טלצנטריות הן לרוב בחירה טובה יותר כאשר אובייקט הזיהוי או תנאי הזיהוי עומדים בתנאים הבאים:

לאובייקט שיש למדוד יש עובי מסוים וצריך לזהות את ממדי הגובה או העובי;

המטרה הנמדדת אינה ממוקמת באותו מישור מדידה;

קיימת אי ודאות לגבי מרחק העבודה מהאובייקט לעדשה;

צריך לזהות מטרות עם פתחים או מבנים תלת מימדיים ברורים;

דרישות גבוהות לעיוות הדמיה ועקביות בהירות;

ניתן לזהות פגמים ביציבות רק בתנאי תאורה מקבילים.

בתרחיש הנ'ל, עדשות תעשייתיות רגילות נוטות להכניס שגיאות מדידה עקב השפעות פרספקטיבה ושינויי הגדלה, בעוד שעדשות טלצנטריות יכולות לבטל את ההשפעות הללו ביעילות.

ניתוח פרמטרים מרכזיים לבחירת עדשות טלצנטריות

לאחר שברור שעליך להשתמש בעדשה טלצנטרית, עליך להתמקד בפרמטרי הליבה הבאים כדי להבטיח התאמה גבוהה בין העדשה, המצלמה ותרחיש היישום.

1. גודל האובייקט (טווח שדה הראייה)
גודל האובייקט קובע את טווח הצילום שהעדשה יכולה לכסות, ויש לבחור אותו באופן סביר על סמך הגודל האמיתי של האובייקט הנמדד.

2. גודל ריבוע תמונה (גודל משטח יעד המצלמה)
גודל ריבוע התמונה צריך להתאים לגודל שבב CCD/CMOS של המצלמה. ככל שמשטח התמונה של עדשה טלצנטרית גדול יותר, כך העלות בדרך כלל גבוהה יותר; אם משטח תמונת העדשה גדול מאלכסון השבב, זה יגרום לבזבוז עלויות; אם הוא קטן מאלכסון השבב, עלולות להיווצר בעיות ויגנטיות או פינה שחורה.

3. מרחק העבודה
הוא המרחק בין הקצה הקדמי של העדשה לבין האובייקט הנמדד. פרמטר זה משפיע ישירות על מבנה התקנת המערכת ועל הפריסה הכוללת.

4. רזולוציה וגודל פיקסל
רזולוציית העדשה חייבת לעמוד בדרישות גודל הפיקסלים של המצלמה. אחרת, גם אם רזולוציית המצלמה גבוהה, לא ניתן לקבל מידע מפורט אמיתי ויעיל.

5. דרישות עומק שדה
עומק השדה של עדשה טלצנטרית קשור קשר הדוק להגדלה. ככל שההגדלה גדולה יותר, כך עומק השדה קטן יותר. יש ליצור איזון סביר בין דיוק המדידה לעומק השדה הזמין בעת ​​הבחירה.

6. סוג ממשק
עדשות טלצנטריות משתמשות בדרך כלל בממשקים תעשייתיים סטנדרטיים, כגון C-mount, F-mount, M42, M58 וכו'. סוג הממשק לא רק קובע את שיטת החיבור הפיזית, אלא כולל גם התאמת מרחק אוגן סטנדרטית. בדרך כלל, מצלמות עם משטחי יעד של 1.2 אינץ' ומטה משתמשות לרוב ב-C-mount.

7. הגדלה
ניתן לחשב את ההגדלה האופטית לפי 'גודל שבב/גודל שדה ראייה בפועל'. בהתאם לגודל האובייקט המיועד למדוד ולרזולוציה הנדרשת, בחר את שילוב עדשת האובייקט והמצלמה המתאימה כדי לקבוע הגדלה סבירה. יחד עם זאת, יש לשים לב להשפעה של שינויי הגדלה על עומק השדה.

8. יכולת בקרת עיוותים
עדשות טלצנטריות באיכות גבוהה בדרך כלל שולטות בעיוות מתחת ל-0.1% באמצעות תהליכי עיצוב וייצור אופטיים קפדניים, ואף משיגות הדמיה כמעט ללא עיוותים, המספקות ערובה אמינה למדידות בדיוק גבוה.

תרחיש יישום: עדשה טלצנטרית

עם יכולות הדמיה יציבות ומדויקות, עדשות טלצנטריות ממלאות תפקיד חשוב במספר תעשיות יוקרתיות:

מדידת מימדים מדויקת,
כגון חלקי טלפון נייד, מיסבים מדויקים ומדידות מרווח פינים מחברים, מסתמכת על הדמיה בעיוותים נמוכים וללא פרלקסה.

זיהוי פגמים על פני השטח
פיקסלים פגומים במסך LCD, שריטות זכוכית וזיהוי בורות משטח מתכת מסתמכים על רזולוציה גבוהה והארה אחידה.

מיקום והדרכה אוטומטיים
של רובוטים לתפיסת שבבים ומיקום טלאי SMT דורשים עומק שדה גבוה במיוחד ויציבות הדמיה.

יישור פרוסות לייצור מוליכים למחצה ואלקטרוניקה
, בדיקת כדורי הלחמה של BGA ובדיקת איכות PCB דרך חור דורשים לעיתים קרובות הגדלה גבוהה ויכולות הדמיה כמעט אינפרא אדום.

יישומים כגון מחקר ביו-רפואי ומדעי
ניתוח שבבים מיקרופלואידיים ומיון גלולות מסתמכים על הדמיה מדויקת ללא עיוות פרספקטיבה.

הצעות בחירה ושימוש

כדי להבטיח את הביצועים הטובים ביותר של עדשות טלצנטריות ביישומים מעשיים, מומלץ לשים לב לנקודות הבאות:

הבהרת דרישות הליבה
כולל גודל שדה הראייה, מגבלת מרחק עבודה, דיוק זיהוי (רזולוציה/עיוות) ואורך גל עבודה.

התאם את חיישן המצלמה
ואשר את שדה הראייה המקסימלי של האובייקט התואם לגדלי משטח יעד שונים (כגון 1.5', 28.2 מ'מ, 32.6 מ'מ) בהתאם לטבלת נתוני העדשה כדי להבטיח כיסוי מלא של שבב המצלמה.

ממשק ואביזרי הרכבה
: בחרו בגרסת F או M42 בהתאם לממשק המצלמה, והתאם את תושבת ההרכבה הסטנדרטית d כדי לשפר את יציבות המערכת.

השילוב של תאורה וצמצם
מייעל את עומק השדה והבהירות באמצעות צמצם משתנה, ומשלב עם מקור אור טלצנטרי או תאורה אחורית מקבילה כדי לשפר עוד יותר את עקביות ההדמיה.

אמצעי זהירות ליישומי אינפרא אדום
אם אתה עובד ברצועת 800–900 ננומטר, עליך להתאים את מרחק העבודה בהתאם להערות, ולמקד מחדש ולכייל.

הבחירה בעדשות טלצנטריות אינה התאמה פשוטה של ​​פרמטרים, אך מצריכה התייחסות מקיפה של גורמים שונים כגון מאפייני האובייקט הנמדד, דרישות דיוק הזיהוי, פרמטרי מצלמה, מבנה המערכת ותנאי אופטיקה והתקנה באתר.Zhixiang Vision מציידת לקוחות בעדשות טלצנטריות, היא תגדיר את המערכת בהתאם לעקרון העבודה שלה כדי לבנות פתרון יציב ודיוק גבוה לבדיקת ראיית מכונה. כאשר זה מאפשר לה להעניק משחק מלא ליתרונות של עדשות טלצנטריות במדידה מדויקת ובבדיקת עקביות. עם השיפור המתמיד של דרישות הדיוק והביצועים עבור בדיקה תעשייתית, עדשות טלצנטריות הופכות בהדרגה לבחירה בתצורה במערכות ראיית מכונה מתקדמים.