Ahogy a gépi látás alkalmazása a precíziós mérésben, a méretellenőrzésben és a nagy konzisztenciájú vizsgálatban egyre elmélyül, a telecentrikus lencsék fokozatosan a csúcsminőségű vizuális ellenőrző rendszerek alapvető optikai alkatrészeivé válnak, köszönhetően az alacsony torzításnak, az állandó nagyításnak és a perspektivikus hibák kiküszöbölésének. A telecentrikus lencsék különböző típusai és paraméterei miatt azonban sok felhasználó számára kulcskérdéssé vált, hogyan válasszon tudományosan a tényleges igények alapján.
Telecentrikus lencsék típusai és választási ötletei
A telecentrikusság definíciójából a telecentrikus lencséket elsősorban három kategóriába soroljuk: tárgyoldali telecentrikus lencsék, képoldali telecentrikus lencsék és bitelecentrikus lencsék. Ezek közül az objektumoldali telecentricitás és a képoldali telecentricitás a bemeneti pupillának, illetve a végtelenben kilépő pupillának felel meg, míg a bitelecentrikus lencse tárgyoldali és képoldali telecentricitási jellemzőkkel is rendelkezik, és a legszélesebb körben használt nagy pontosságú mérési forgatókönyvekben.
ezért,A telecentrikus lencse kiválasztásának lényege: az alkalmazási követelmények tisztázása és a követelmények pontos megfeleltetése az objektív típusával és paramétereivel, ahelyett, hogy egyszerűen magára a 'telecentricitásra' törekedne.
Mikor kell telecentrikus lencsét választani?
A telecentrikus optika elve és gyakorlati alkalmazási előnyei alapján a telecentrikus lencsék gyakran jobb választás, ha az észlelési objektum vagy az észlelési feltételek megfelelnek a következő feltételeknek:
A mérendő tárgynak meghatározott vastagsága van, és meg kell határoznia a magasságot vagy a vastagság méreteit;
A mért célpont nem ugyanazon a mérési síkon található;
Bizonytalanság van a tárgy és a lencse közötti munkatávolság tekintetében;
Rekesznyílásokkal vagy nyilvánvaló háromdimenziós szerkezetekkel rendelkező célpontok észlelésének szükségessége;
Magas követelmények a képtorzítással és a fényerő konzisztenciájával szemben;
A hibákat csak párhuzamos megvilágítás mellett lehet stabilan azonosítani.
A fenti forgatókönyvben a közönséges ipari lencsék hajlamosak mérési hibákat okozni a perspektivikus hatások és a nagyítási változások miatt, míg a telecentrikus lencsék hatékonyan kiküszöbölik ezeket a hatásokat.
A telecentrikus lencse kiválasztásához szükséges kulcsparaméterek elemzése
Miután világossá vált, hogy telecentrikus objektívet kell használnia, a következő alapvető paraméterekre kell összpontosítania, hogy biztosítsa az objektív, a kamera és az alkalmazási forgatókönyv közötti magas egyezést.
1. Objektum mérete (látómező tartomány)
Az objektum mérete határozza meg azt a lőtávolságot, amelyet az objektív lefedhet, és ésszerűen kell kiválasztani a mért tárgy tényleges mérete alapján.
2. Kép négyzet mérete (kamera célfelületének mérete)
A kép négyzet méretének meg kell egyeznie a kamera CCD/CMOS chip méretével. Minél nagyobb a telecentrikus lencse képfelülete, általában annál magasabb a költsége; ha az objektív képfelülete nagyobb, mint a chip átlója, az költségpazarlást okoz; ha kisebb, mint a forgácsátló, vignettálási vagy fekete sarokproblémák léphetnek fel.
3. A munkatávolság
a lencse elülső vége és a mért tárgy közötti távolság. Ez a paraméter közvetlenül befolyásolja a rendszer telepítési struktúráját és általános elrendezését.
4. Felbontás és pixelméret
Az objektív felbontásának meg kell felelnie a kamera pixelméretére vonatkozó követelményeknek. Ellenkező esetben, még ha a kamera felbontása nagy is, nem lehet valódi és hatékony részletes információkat szerezni.
5. Mélységélességi követelmények
A telecentrikus lencse mélységélessége szorosan összefügg a nagyítással. Minél nagyobb a nagyítás, annál kisebb a mélységélesség. Kiválasztáskor ésszerű egyensúlyt kell találni a mérési pontosság és a rendelkezésre álló mélységélesség között.
6. Interfész típusa
A telecentrikus lencsék általában szabványos ipari interfészeket használnak, például C-bajonettet, F-bajonettet, M42-t, M58-at stb. Az interfész típusa nemcsak a fizikai csatlakozás módját határozza meg, hanem magában foglalja a szabványos karimatávolság-illesztést is. Általában az 1,2 hüvelykes vagy annál kisebb célfelületű kamerák többnyire C-bajonettet használnak.
7. Nagyítás
Az optikai nagyítás a 'chip mérete/tényleges látómező mérete' alapján számítható ki. A mérendő tárgy méretének és a szükséges felbontásnak megfelelően válassza ki a megfelelő tárgylencse és kamera kombinációt az ésszerű nagyítás meghatározásához. Ugyanakkor figyelmet kell fordítani a nagyítás változásainak a mélységélességre gyakorolt hatására.
8. Torzítás-ellenőrzési képesség
A kiváló minőségű telecentrikus lencsék szigorú optikai tervezési és gyártási folyamatok révén általában 0,1% alatti torzítást biztosítanak, és még csaknem torzításmentes képalkotást is elérnek, megbízható garanciát nyújtva a nagy pontosságú méréshez.
Alkalmazási forgatókönyv: telecentrikus lencse
A stabil és pontos képalkotási képességekkel a telecentrikus lencsék fontos szerepet játszanak számos csúcskategóriás iparágban:
A precíziós méretmérés,
mint például a mobiltelefon-alkatrészek, a precíziós csapágyak és a csatlakozótüskék távolságának mérése alacsony torzítású, parallaxismentes képalkotáson alapul.
Felületi hibák észlelése
Az LCD-képernyő hibás képpontjai, az üvegkarcok és a fémfelületi lyukak észlelése nagy felbontáson és egyenletes megvilágításon alapul.
A robotok automatizált pozicionálása és irányítása
forgácsfogáshoz és SMT patch pozicionáláshoz rendkívül nagy mélységélességet és képstabilitást igényel.
A félvezető- és elektronikai gyártási
lapkák igazítása, a BGA forrasztógolyó-ellenőrzés és a PCB átmenő furat minőségi ellenőrzése gyakran nagy nagyítást és közeli infravörös képalkotási képességet igényel.
Az olyan alkalmazások, mint az orvosbiológiai és tudományos kutatási
mikrofluidikus chip-elemzés és a tabletták válogatása, a pontos képalkotáson alapulnak, perspektivikus torzítás nélkül.
Kiválasztási és felhasználási javaslatok
A telecentrikus lencsék legjobb teljesítményének biztosítása érdekében a gyakorlati alkalmazásokban ajánlott figyelni a következő pontokra:
Tisztázza az alapvető követelményeket,
beleértve a látómező méretét, a munkatávolság korlátját, az észlelési pontosságot (felbontás/torzítás) és a működési hullámhosszt.
Illessze a kamera érzékelőjét
, és ellenőrizze a különböző célfelület-méreteknek (például 1,5', 28,2 mm, 32,6 mm) megfelelő maximális tárgy látómezőt az objektív adattáblázata szerint, hogy biztosítsa a kamerachip teljes lefedését.
Interfész és rögzítési tartozékok
: Válassza az F vagy az M42 verziót a kamera interfészének megfelelően, és a rendszer stabilitásának javítása érdekében illessze a szabványos rögzítőkeretet d.
A világítás és a rekesznyílás kombinációja
optimalizálja a mélységélességet és a fényerőt a változtatható rekesznyíláson keresztül, és telecentrikus fényforrással vagy párhuzamos háttérvilágítással kombinálva tovább javítja a képkonzisztenciát.
Óvintézkedések az infravörös alkalmazásokhoz
Ha a 800–900 nm-es sávban dolgozik, állítsa be a munkatávolságot a megjegyzéseknek megfelelően, majd újra fókuszáljon és kalibráljon.
A telecentrikus lencsék kiválasztása nem egyszerű paraméterillesztés, hanem különféle tényezők átfogó figyelembevételét igényli, mint például a mérendő objektum jellemzői, az érzékelési pontossági követelmények, a kamera paraméterei, a rendszer felépítése, valamint a helyszíni optikai és telepítési feltételek.a Zhixiang Vision telecentrikus lencsékkel szereli fel ügyfeleit, működési elve szerint konfigurálja a rendszert, hogy stabil és nagy pontosságú gépi látásellenőrzési megoldást építsen ki. Amikor Ez lehetővé teszi, hogy teljes mértékben kihasználja a telecentrikus lencsék előnyeit a precíziós mérésben és a konzisztencia tesztelésében. Az ipari ellenőrzések pontossági és teljesítménykövetelményeinek folyamatos javításával a telecentrikus lencsék fokozatosan konfigurációs választássá válnak a csúcskategóriás gépi látórendszerekben.
