Pe măsură ce aplicarea viziunii artificiale în măsurarea de precizie, inspecția dimensională și inspecția de înaltă consistență continuă să se aprofundeze, lentilele telecentrice devin treptat componentele optice de bază în sistemele de inspecție vizuală de ultimă generație datorită avantajelor lor de distorsiune scăzută, mărire constantă și eliminare a erorilor de perspectivă. Cu toate acestea, în fața diferitelor tipuri și configurații de parametri de lentile telecentrice, modul de selectare științific pe baza nevoilor reale a devenit o problemă cheie pentru mulți utilizatori.
Tipuri și idei de selecție de lentile telecentrice
Din definiția telecentricității, lentilele telecentrice sunt împărțite în principal în trei categorii: lentile telecentrice pe partea de obiect, lentile telecentrice pe partea de imagine și lentile bi-telecentrice. Dintre acestea, telecentricitatea pe partea obiectului și telecentricitatea pe partea imaginii corespund pupilei de intrare și, respectiv, pupilei de ieșire la infinit, în timp ce lentila bi-telecentrică are caracteristici de telecentricitate atât pe partea obiectului, cât și pe partea imaginii și este cea mai utilizată în scenariile de măsurare de înaltă precizie.
prin urmare,Miezul selecției lentilelor telecentrice constă în: clarificarea cerințelor aplicației și potrivirea exactă a cerințelor cu tipul și parametrii lentilei, mai degrabă decât pur și simplu urmărirea „telecentricității” în sine.
Când trebuie să alegi un obiectiv telecentric?
Pe baza principiului opticii telecentrice și a avantajelor sale în aplicațiile practice, lentilele telecentrice sunt adesea o alegere mai bună atunci când obiectul de detectare sau condițiile de detectare îndeplinesc următoarele condiții:
Obiectul de măsurat are o anumită grosime și trebuie să detecteze dimensiunile înălțimii sau grosimii;
Ținta măsurată nu este situată pe același plan de măsurare;
Există incertitudine cu privire la distanța de lucru de la obiect la lentilă;
Necesitatea de a detecta ținte cu deschideri sau structuri tridimensionale evidente;
Cerințe ridicate pentru distorsiunea imaginii și consistența luminozității;
Defectele pot fi identificate stabil doar în condiții de iluminare paralelă.
În scenariul de mai sus, lentilele industriale obișnuite sunt predispuse să introducă erori de măsurare din cauza efectelor de perspectivă și a modificărilor de mărire, în timp ce lentilele telecentrice pot elimina în mod eficient aceste efecte.
Analiza parametrilor cheie pentru selecția lentilelor telecentrice
După ce este clar că trebuie să utilizați un obiectiv telecentric, trebuie să vă concentrați pe următorii parametri de bază pentru a asigura o potrivire ridicată între obiectiv, cameră și scenariul de aplicare.
1. Dimensiunea obiectului (intervalul câmpului vizual)
Dimensiunea obiectului determină raza de fotografiere pe care o poate acoperi obiectivul și ar trebui să fie selectată în mod rezonabil pe baza dimensiunii reale a obiectului măsurat.
2. Dimensiunea pătrată a imaginii (dimensiunea suprafeței țintă a camerei)
Dimensiunea pătrată a imaginii trebuie să se potrivească cu dimensiunea chipului CCD/CMOS al camerei. Cu cât suprafața imaginii unui obiectiv telecentric este mai mare, cu atât costul este de obicei mai mare; dacă suprafața imaginii lentilei este mai mare decât diagonala cipului, va provoca o risipă de costuri; dacă este mai mic decât diagonala cipului, pot apărea probleme de vignetare sau colțuri negre.
3. Distanța de lucru
este distanța dintre capătul frontal al lentilei și obiectul măsurat. Acest parametru afectează direct structura instalării sistemului și aspectul general.
4. Rezoluția și dimensiunea pixelilor
Rezoluția obiectivului trebuie să îndeplinească cerințele privind dimensiunea pixelilor camerei. În caz contrar, chiar dacă rezoluția camerei este mare, informații detaliate reale și eficiente nu pot fi obținute.
5. Cerințe de adâncime a câmpului
Adâncimea de câmp a unui obiectiv telecentric este strâns legată de mărire. Cu cât mărirea este mai mare, cu atât adâncimea câmpului este mai mică. La selectare, trebuie să se găsească un echilibru rezonabil între precizia măsurării și adâncimea disponibilă a câmpului.
6. Tipul de interfață
Lentilele telecentrice folosesc de obicei interfețe industriale standard, cum ar fi montura C, montura F, M42, M58 etc. Tipul de interfață nu numai că determină metoda de conectare fizică, dar implică și potrivirea distanței standard a flanșei. În general, camerele cu suprafețe țintă de 1,2 inci și mai jos folosesc în mare parte montura C.
7. Mărire
Mărirea optică poate fi calculată prin „dimensiunea cipului/dimensiunea reală a câmpului vizual”. În funcție de dimensiunea obiectului de măsurat și de rezoluția necesară, selectați combinația adecvată de lentile și cameră pentru a determina o mărire rezonabilă. În același timp, trebuie acordată atenție impactului modificărilor de mărire asupra adâncimii câmpului.
8. Capacitate de control al distorsiunii
Lentilele telecentrice de înaltă calitate controlează de obicei distorsiunile sub 0,1% prin procese stricte de proiectare optică și de fabricație și chiar realizează imagini aproape fără distorsiuni, oferind o garanție fiabilă pentru măsurători de înaltă precizie.
Scenariul de aplicare: obiectiv telecentric
Cu capabilități stabile și precise de imagine, lentilele telecentrice joacă un rol important în mai multe industrii high-end:
Măsurarea dimensională de precizie,
cum ar fi piesele de telefoane mobile, rulmenții de precizie și măsurarea distanței dintre pinul conectorului, se bazează pe imagini cu distorsiuni scăzute și fără paralaxe.
Detectarea defectelor de suprafață
Pixelii defecte ale ecranului LCD, zgârieturile din sticlă și detectarea gropilor de suprafață metalică se bazează pe rezoluție înaltă și iluminare uniformă.
Poziționarea și ghidarea automată
a roboților pentru preluarea cipurilor și poziționarea patch-urilor SMT necesită o adâncime de câmp extrem de mare și o stabilitate a imaginii.
Alinierea plachetelor de fabricare a semiconductoarelor și a electronicelor
, inspecția bilei de lipit BGA și inspecția calității prin orificii prin PCB necesită adesea o mărire mare și capacități de imagine în infraroșu apropiat.
Aplicații precum analiza cipurilor microfluidice și sortarea pastilelor de cercetare biomedicală și științifică
se bazează pe imagini precise, fără distorsiuni de perspectivă.
Sugestii de selecție și utilizare
Pentru a asigura cele mai bune performanțe ale lentilelor telecentrice în aplicații practice, se recomandă să acordați atenție următoarelor puncte:
Clarificați cerințele de bază,
inclusiv dimensiunea câmpului vizual, limita distanței de lucru, precizia de detecție (rezoluție/distorsiune) și lungimea de undă de lucru.
Potriviți senzorul camerei
și confirmați câmpul vizual maxim al obiectului corespunzător diferitelor dimensiuni ale suprafeței țintă (cum ar fi 1,5', 28,2 mm, 32,6 mm) conform tabelului de date privind obiectivul pentru a asigura acoperirea completă a cipului camerei.
Interfață și accesorii de montare
: Alegeți versiunea F sau M42 în funcție de interfața camerei și potriviți suportul de montare standard d pentru a îmbunătăți stabilitatea sistemului.
Combinația de iluminare și deschidere
optimizează profunzimea câmpului și luminozitatea prin deschiderea variabilă și se combină cu sursa de lumină telecentrică sau cu iluminarea de fundal paralelă pentru a îmbunătăți și mai mult consistența imaginii.
Precauții pentru aplicațiile cu infraroșu
Dacă lucrați în banda de 800–900 nm, ar trebui să ajustați distanța de lucru conform observațiilor și să reorientați și să calibrați.
Selectarea lentilelor telecentrice nu este o simplă potrivire a parametrilor, dar necesită o luare în considerare cuprinzătoare a diverșilor factori, cum ar fi caracteristicile obiectului măsurat, cerințele de acuratețe a detecției, parametrii camerei, structura sistemului și condițiile optice și de instalare la fața locului.Zhixiang Vision echipează clienții cu lentile telecentrice, acesta va configura sistemul conform principiului său de funcționare pentru a construi o soluție de inspecție stabilă și de înaltă precizie pentru viziunea mașinii. Când Acest lucru îi permite să ofere pe deplin avantajele lentilelor telecentrice în măsurarea de precizie și testarea consistenței. Odată cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de acuratețe și performanță pentru inspecția industrială, lentilele telecentrice devin treptat o alegere de configurare în sistemele de viziune artificială de ultimă generație.
