Како се индустријска производња развија ка високој прецизности и високој конзистентности, постепено су се појавили проблеми грешке у перспективи и промене увећања традиционалних нетелецентричних сочива у великом видном пољу и сценаријима мерења високе прецизности. Да би се задовољиле потребе примене великих радних комада, преглед целе плоче и високо прецизно мерење димензија, појавила су се ултра-телецентрична сочива која су постала важне оптичке компоненте у врхунским системима машинског вида.
У поређењу са обичним индустријским сочивима,Структурни дизајн супер телецентричних сочива користи већи јасни отвор бленде и сложенију комбинацију сочива, тако да је укупна величина релативно велика. Међутим, овај дизајн се не односи само на запремину, већ на постизање ниже дисторзије, стабилнијег константног увећања и већег ефективног видног поља, обезбеђујући тачност и конзистентност резултата мерења из оптичке природе.
У практичним применама, ултра-телецентрична сочива могу ефикасно елиминисати грешке у перспективи. Чак и ако се положај мереног објекта промени унутар одређеног опсега висине, његова величина слике се неће значајно променити. Ова карактеристика га чини посебно добрим у сценаријима као што су мерење обрадака великих димензија, прецизна инспекција величине компоненти и истовремена инспекција са више циљева.
Тренутно се супер телецентрична сочива широко користе у инспекцији полупроводничке амбалаже, 3Ц електронској инспекцији целе плоче, прецизном хардверском мерењу, инспекцији нових енергетских батерија и стубова и другим пољима. Са стабилним перформансама снимања и изузетно великом поновљивошћу мерења, ултра-телецентрична сочива пружају поуздану базу података за системе машинског вида.
Дизајн и поређење телецентричних сочива
Из перспективе оптичке структуре, индустријска сочива се могу поделити на не-телецентрична сочива и телецентрична сочива. Међу њима, телецентрична сочива се деле на телецентрична сочива на страни објекта, телецентрична сочива на страни слике и би-телецентрична сочива на основу различитих карактеристика оптичке путање. Свако од три има своје карактеристике у погледу тачности снимања и сценарија примене.
У оптичком систему, слика дијафрагме отвора у простору објекта назива се улазна зеница, а слика у простору слике назива се излазна зеница. Улазна зеница, дијафрагма отвора и излазна зеница су у коњугованом односу једни са другима. Светлост која пролази кроз центар граничника отвора назива се главни зрак. Пролази кроз центар улазне и излазне зенице истовремено, представљајући централни правац снопа слике.
У телецентричном оптичком дизајну, главни зрак остаје паралелан са оптичком осом на страни објекта или на страни слике, чиме се ефективно елиминише ефекат перспективе. Ово је кључ за разликовање телецентричних сочива од обичних индустријских сочива.
Уз континуирано побољшање захтева за тачност и ефикасност за индустријску инспекцију, ултра-телецентрична сочива постепено постају главна оптичка конфигурација у врхунским решењима визуелне инспекције, пружајући солиднију техничку подршку за интелигентну производњу и аутоматизовану производњу.
Телецентрични дизајн сочива
Дизајн високе телецентричности
Телецентрични оптички системи се широко користе у области визуелног мерења високе прецизности, а њихови нивои телецентричности директно одређују конзистентност увећања слике на различитим дубинама поља. Током процеса пројектовања, контролисали смо индекс телецентричности на нивоу од 0,01%, ефективно обезбеђујући да је разлика у увећању слике сочива на различитим позицијама дубине унутар опсега дубине поља занемарљива, чиме се значајно побољшава стабилност и поузданост резултата мерења. Овај дизајн пружа снажну подршку за примену би-телецентричних сочива у високопрецизном мерењу дубине, додатно проширујући простор његове примене у области прецизног визуелног мерења.
Дизајн оптичке путање преламања
је ограничен структуром оптичке путање. Традиционална телецентрична сочива су обично великих димензија и цилиндричног облика, што доноси одређене потешкоће при уградњи и фиксирању опреме, посебно у аутоматизованим производним линијама са ограниченим простором. Да бисмо решили овај проблем, иновативно смо усвојили рефрактивну оптичку структуру путање. Кроз вишеструке прелазе оптичких путања, значајно смо смањили укупну величину сочива, истовремено обезбеђујући перформансе слике, смањујући укупну дужину сочива за више од половине. Истовремено, у комбинацији са практичнијим методама инсталације и позиционирања, прилагодљивост телецентричних сочива у аутоматизованим производним линијама је ефективно побољшана, омогућавајући би-телецентрични производи да буду ближе интегрисани у стварне сценарије производње.
Центрирање структуре оптичке путање
Традиционална телецентрична сочива углавном користе прстенасту структуру са навојем, која се састоји од вишесегментних механизама. Иако је једноставан за производњу и склапање, може лако утицати на укупну коаксијалност сочива, чиме утиче на квалитет слике. Да бисмо успоставили равнотежу између ефикасности склапања и перформанси снимања, увели смо структуру оптичке путање за центрирање током фазе дизајна производа, обезбеђујући конзистентност коаксијалности између сваке структурне компоненте кроз механизам за центрирање и оптимизујући процес монтаже. Овај дизајн ефикасно побољшава квалитет слике сочива и конзистентност производа, и пружа поуздану гаранцију за стабилност квалитета и стопу приноса у масовној производњи.
Како одабрати индустријска сочива
У апликацијама за прецизно мерење вида, обична индустријска сочива се често суочавају са одређеним ограничењима у стварној употреби, која се углавном огледају у следећим аспектима:
Када се мерени објекат налази у различитим равнима мерења, тешко је одржати конзистентно увећање слике;
Изобличење сочива је релативно велико, што утиче на тачност мерења димензија;
Постоји очигледан феномен паралаксе, то јест, промене у удаљености објекта ће изазвати промене у увећању слике;
Резолуција сочива је ограничена и тешко је задовољити потребе детекције високе прецизности;
Под утицајем геометријских карактеристика визуелног извора светлости, постоји извесна несигурност у положају ивице слике.
Да би се решили горе наведени проблеми, телецентрична сочива могу постићи ефикасна побољшања кроз своје јединствене оптичке структуре. Пошто су главни зраци за снимање приближно паралелни, телецентрично сочиво може да одржи стабилно и конзистентно увећање унутар одређеног опсега радне удаљености, значајно смањујући грешке мерења изазване променама висине и суштински елиминишући ефекте перспективе и паралакса на резултате интерпретације.
Истовремено, телецентрична сочива обично имају бољи квалитет слике и ниже перформансе изобличења. Када се користе са сензорима високе резолуције и софтвером за мерење, они могу постићи прецизна мерења димензија са великом поновљивошћу и доследношћу. Због тога су телецентрична сочива постала важне оптичке компоненте у сценаријима примене као што су мерење високе прецизности и метролошка инспекција, и широко се користе у системима машинског вида који захтевају високу тачност и стабилност мерења.
Вештине избора сочива и случајеви примене
Уобичајена изрека је: Машински вид у суштини користи машине да замене људске очи за мерење и просуђивање. Комплетан систем машинског вида обично се састоји од индустријских камера, сочива, извора светлости, система за обраду слике и актуатора. Међу њима, индустријска сочива су кључни мост који повезује физички свет и податке о слици. Да ли је њихов избор разуман директно утиче на квалитет слике система и тачност детекције, и представља кључну везу која се не може занемарити у дизајну визуелног система.
У системима машинског вида, квалитет слике је основа свих анализа и просуђивања, а сочиво је кључни фактор који одређује јасноћу слике, контролу изобличења и опсег видног поља. Одговарајуће сочиво може прецизно вратити праву величину и детаљне карактеристике објекта који се мери, и обезбедити стабилан и поуздан унос података за позадински алгоритам; насупрот томе, ако је сочиво неправилно одабрано, могу се појавити проблеми као што су недовољна резолуција, превелика изобличења и неусклађена дубина поља, што не само да ће повећати потешкоће у процесу обраде слике, већ и директно утицати на тачност и конзистентност резултата детекције. Стога је научни и разуман избор сочива у раној фази пројектовања система важан предуслов за обезбеђивање перформанси система машинског вида.
Са широко распрострањеном применом технологије машинског вида у електронској производњи, аутомобилској индустрији, амбалажи и штампи, преради хране, медицинском тестирању и другим индустријама, захтеви за сочивима у различитим сценаријима постају све разноврснији. Постоје значајне разлике у величини, структури, захтевима за прецизношћу и инсталационом простору објеката који се мере. Због тога избор сочива више није једноставно упаривање параметара, већ захтева свеобухватну процену засновану на специфичним применама. Затим ћемо кренути од уобичајених типова сочива и њихових карактеристика, у комбинацији са стварним случајевима примене, да бисмо даље истражили кључне идеје и практичне методе одабира индустријских сочива.
Укратко,Разуман избор индустријских сочива је основа за стабилан рад и високо прецизну детекцију система машинског вида. Телецентрична сочива, са својом јединственом оптичком структуром и карактеристикама снимања, показују незаменљиве предности у области прецизног мерења и детекције високе конзистенције. Од основних дизајна као што су висока телецентричност и центрирани оптички путеви до снимања и верификације тестова мерења који се обављају у стварним радним условима, телецентрична сочива не само да имају техничке предности у теорији, већ такође показују стабилне и поуздане перформансе мерења у практичним применама. Уз континуирано побољшање захтева индустријске инспекције у погледу тачности, ефикасности и доследности, телецентрична сочива постепено постају важан део врхунских система машинског вида, пружајући чвршћу оптичку заштиту за интелигентну производњу и аутоматизовану производњу.
