Как подобрать параметры телецентрических объективов?

По мере того, как применение машинного зрения для прецизионных измерений, контроля размеров и контроля высокой согласованности продолжает углубляться, телецентрические линзы постепенно становятся основными оптическими компонентами в высококачественных системах визуального контроля благодаря их преимуществам, заключающимся в низком искажении, постоянном увеличении и устранении ошибок перспективы. Однако, учитывая различные типы и конфигурации параметров телецентрических линз, то, как сделать научный выбор, исходя из реальных потребностей, стало ключевым вопросом для многих пользователей.

Виды и идеи выбора телецентрических объективов

По определению телецентричности телецентрические линзы в основном делятся на три категории: телецентрические линзы со стороны объекта, телецентрические линзы со стороны изображения и бителецентрические линзы. Среди них телецентричность на стороне объекта и телецентричность на стороне изображения соответствуют входному зрачку и выходному зрачку на бесконечности соответственно, в то время как бителецентрическая линза имеет характеристики телецентричности как на стороне объекта, так и на стороне изображения и наиболее широко используется в сценариях высокоточных измерений.

поэтому,Суть выбора телецентрических линз заключается в уточнении требований применения и точном сопоставлении требований с типом и параметрами объектива, а не просто в стремлении к «телецентричности» как таковой.

Когда нужно выбирать телецентрический объектив?

Основываясь на принципе телецентрической оптики и ее преимуществах в практическом применении, телецентрические линзы часто являются лучшим выбором, когда объект обнаружения или условия обнаружения соответствуют следующим условиям:

Измеряемый объект имеет определенную толщину, и ему необходимо определить размеры высоты или толщины;

Измеряемая цель не находится в одной плоскости измерения;

Существует неопределенность относительно рабочего расстояния от объекта до объектива;

Необходимость обнаружения целей с апертурами или очевидными трехмерными структурами;

Высокие требования к искажениям изображения и постоянству яркости;

Дефекты можно стабильно идентифицировать только при параллельном освещении.

В приведенном выше сценарии обычные промышленные линзы склонны к внесению ошибок измерения из-за эффектов перспективы и изменений увеличения, тогда как телецентрические линзы могут эффективно устранить эти эффекты.

Анализ ключевых параметров при выборе телецентрического объектива

После того, как станет ясно, что вам нужно использовать телецентрический объектив, вам необходимо сосредоточиться на следующих основных параметрах, чтобы обеспечить полное соответствие между объективом, камерой и сценарием применения.

1. Размер объекта (диапазон поля зрения)
Размер объекта определяет диапазон съемки, который может охватить объектив, и его следует выбирать разумно, исходя из фактического размера измеряемого объекта.

2. Размер квадрата изображения (размер целевой поверхности камеры).
Размер квадрата изображения должен соответствовать размеру чипа CCD/CMOS камеры. Чем больше поверхность изображения телецентрической линзы, тем выше ее стоимость; если поверхность изображения линзы больше диагонали чипа, это приведет к напрасной трате средств; если она меньше диагонали чипа, могут возникнуть проблемы с виньетированием или черными углами.

3. Рабочее расстояние
— это расстояние между передней частью объектива и измеряемым объектом. Этот параметр напрямую влияет на структуру установки системы и общую компоновку.

4. Разрешение и размер пикселей
Разрешение объектива должно соответствовать требованиям к размеру пикселей камеры. В противном случае, даже если разрешение камеры высокое, реальную и эффективную подробную информацию получить невозможно.

5. Требования к глубине резкости
Глубина резкости телецентрического объектива тесно связана с увеличением. Чем больше увеличение, тем меньше глубина резкости. При выборе необходимо найти разумный баланс между точностью измерения и доступной глубиной резкости.

6. Тип интерфейса
Телецентрические объективы обычно используют стандартные промышленные интерфейсы, такие как C-mount, F-mount, M42, M58 и т. д. Тип интерфейса не только определяет метод физического соединения, но также предполагает соответствие стандартного фланцевого расстояния. Как правило, камеры с целевой поверхностью 1,2 дюйма и ниже в основном используют C-mount.

7. Увеличение.
Оптическое увеличение можно рассчитать по формуле «размер чипа/фактический размер поля зрения». В зависимости от размера измеряемого объекта и требуемого разрешения выберите подходящую комбинацию объектива и камеры, чтобы определить разумное увеличение. При этом следует обратить внимание на влияние изменения увеличения на глубину резкости.

8. Возможность контроля искажений.
Высококачественные телецентрические линзы обычно контролируют искажения ниже 0,1% благодаря строгому оптическому проектированию и производственным процессам и даже позволяют получать изображения практически без искажений, обеспечивая надежную гарантию высокоточных измерений.

Сценарий применения: телецентрический объектив.

Благодаря стабильным и точным возможностям формирования изображения телецентрические линзы играют важную роль во многих высокотехнологичных отраслях:

Прецизионные измерения размеров,
таких как детали мобильных телефонов, прецизионные подшипники и измерение расстояния между контактами разъема, основаны на визуализации с низким уровнем искажений и без параллакса.

Обнаружение дефектов поверхности.
Обнаружение дефектных пикселей ЖК-экрана, царапин на стекле и ямок на металлической поверхности зависит от высокого разрешения и равномерного освещения.

Автоматическое позиционирование и управление
роботами для захвата стружки и позиционирования заплат SMT требуют чрезвычайно высокой глубины резкости и стабильности изображения.

Выравнивание пластин при производстве полупроводников и электроники
, проверка шариков припоя BGA и проверка качества сквозных отверстий печатных плат часто требуют большого увеличения и возможностей визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне.

Такие приложения, как биомедицинские и научные исследования,
анализ микрожидкостных чипов и сортировка таблеток, основаны на точной визуализации без искажений перспективы.

Рекомендации по выбору и использованию

Чтобы обеспечить наилучшие характеристики телецентрических объективов в практическом применении, рекомендуется обратить внимание на следующие моменты:

Уточните основные требования,
включая размер поля зрения, ограничение рабочего расстояния, точность обнаружения (разрешение/искажение) и рабочую длину волны.

Подберите датчик камеры
и подтвердите максимальное поле зрения объекта, соответствующее различным размерам целевой поверхности (например, 1,5 дюйма, 28,2 мм, 32,6 мм) в соответствии с таблицей данных объектива, чтобы обеспечить полное покрытие чипа камеры.

Аксессуары для интерфейса и монтажа
: выберите версию F или M42 в соответствии с интерфейсом камеры и используйте стандартный монтажный кронштейн d для повышения стабильности системы.

Комбинация освещения и диафрагмы
оптимизирует глубину резкости и яркость за счет переменной диафрагмы и в сочетании с телецентрическим источником света или параллельной подсветкой еще больше улучшает согласованность изображения.

Меры предосторожности при использовании инфракрасного излучения.
Если вы работаете в диапазоне 800–900 нм, вам следует отрегулировать рабочее расстояние в соответствии с примечаниями, а также перефокусировать и откалибровать.

Выбор телецентрических объективов — это не просто сопоставление параметров, а требует всестороннего учета различных факторов, таких как характеристики измеряемого объекта, требования к точности обнаружения, параметры камеры, структура системы, а также оптические условия и условия установки на объекте.компания Zhixiang Vision снабдит клиентов телецентрическими линзами, она настроит систему в соответствии с ее принципом работы, чтобы создать стабильное и высокоточное решение для контроля машинного зрения. Когда Это позволяет в полной мере использовать преимущества телецентрических линз при прецизионных измерениях и испытаниях на консистенцию. С постоянным повышением требований к точности и производительности промышленного контроля телецентрические линзы постепенно становятся выбором конфигурации в высокопроизводительных системах машинного зрения.