Hassas ölçüm, boyutsal denetim ve yüksek tutarlılık denetiminde makine görüşünün uygulanması derinleşmeye devam ederken, telesentrik lensler, düşük distorsiyon, sürekli büyütme ve perspektif hatalarının ortadan kaldırılması gibi avantajlarından dolayı giderek ileri teknoloji görsel denetim sistemlerinin temel optik bileşenleri haline geliyor. Ancak telesentrik lenslerin farklı türleri ve parametre konfigürasyonları karşısında, gerçek ihtiyaçlara göre bilimsel olarak nasıl seçim yapılacağı birçok kullanıcı için önemli bir konu haline geldi.
Telesentrik merceklerin türleri ve seçim fikirleri
Telesentrikliğin tanımına göre, telesentrik mercekler temel olarak üç kategoriye ayrılır: nesne tarafı telesentrik mercekler, görüntü tarafı telesentrik mercekler ve iki telemerkezli mercekler. Bunların arasında, nesne tarafı telemerkezlilik ve görüntü tarafı telemerkezlilik sırasıyla sonsuzdaki giriş gözbebeğine ve çıkış gözbebeğine karşılık gelirken, iki telemerkezli mercek hem nesne tarafı hem de görüntü tarafı telemerkezlilik özelliklerine sahiptir ve yüksek hassasiyetli ölçüm senaryolarında en yaygın olarak kullanılanıdır.
Öyleyse,Telesentrik lens seçiminin özü şuna dayanır: sadece 'tele-merkezliliğin' peşinde koşmak yerine, uygulama gereksinimlerinin açıklığa kavuşturulması ve gereksinimlerin lens türü ve parametrelerle doğru bir şekilde eşleştirilmesi.
Telesentrik lensi ne zaman seçmeniz gerekir?
Telesentrik optik ilkesine ve pratik uygulamalardaki avantajlarına dayanarak, algılama nesnesi veya algılama koşulları aşağıdaki koşulları karşıladığında telesentrik lensler genellikle daha iyi bir seçimdir:
Ölçülecek nesnenin belirli bir kalınlığı vardır ve yükseklik veya kalınlık boyutlarının tespit edilmesi gerekmektedir;
Ölçülen hedef aynı ölçüm düzleminde bulunmuyor;
Nesne ile merceğe olan çalışma mesafesi konusunda belirsizlik var;
Açıklıkları veya bariz üç boyutlu yapıları olan hedefleri tespit etme ihtiyacı;
Görüntü bozulması ve parlaklık tutarlılığı için yüksek gereksinimler;
Kusurlar yalnızca paralel aydınlatma koşulları altında kararlı bir şekilde tespit edilebilir.
Yukarıdaki senaryoda, sıradan endüstriyel lensler perspektif efektleri ve büyütme değişiklikleri nedeniyle ölçüm hatalarına neden olmaya eğilimliyken, telesentrik lensler bu etkileri etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir.
Telesentrik lens seçimi için temel parametrelerin analizi
Telesentrik lens kullanmanız gerektiği netleştikten sonra lens, kamera ve uygulama senaryosu arasında yüksek düzeyde uyum sağlamak için aşağıdaki temel parametrelere odaklanmanız gerekir.
1. Nesne boyutu (görüş alanı aralığı)
Nesne boyutu, merceğin kapsayabileceği çekim aralığını belirler ve ölçülen nesnenin gerçek boyutuna göre makul bir şekilde seçilmelidir.
2. Görüntü kare boyutu (kamera hedef yüzey boyutu)
Görüntü kare boyutunun, kamera CCD/CMOS çip boyutuyla eşleşmesi gerekir. Telesentrik bir merceğin görüntü yüzeyi ne kadar büyük olursa, maliyet de genellikle o kadar yüksek olur; mercek görüntü yüzeyi çip köşegeninden büyükse maliyet kaybına neden olur; talaş köşegeninden daha küçükse, kenar ayrıntısı kaybı veya siyah köşe sorunları meydana gelebilir.
3. Çalışma mesafesi
merceğin ön ucu ile ölçülen nesne arasındaki mesafedir. Bu parametre sistemin kurulum yapısını ve genel yerleşim planını doğrudan etkiler.
4. Çözünürlük ve piksel boyutu
Lens çözünürlüğü, kamera piksel boyutu gereksinimlerini karşılamalıdır. Aksi takdirde kamera çözünürlüğü yüksek olsa bile gerçek ve etkili detaylı bilgi elde edilemez.
5. Alan derinliği gereksinimleri
Telesentrik merceğin alan derinliği büyütmeyle yakından ilişkilidir. Büyütme ne kadar büyük olursa alan derinliği o kadar küçük olur. Seçim yaparken ölçüm doğruluğu ile mevcut alan derinliği arasında makul bir dengenin kurulması gerekir.
6. Arayüz tipi
Telesentrik lensler genellikle C montajı, F montajı, M42, M58 vb. gibi standart endüstriyel arayüzleri kullanır. Arayüz tipi yalnızca fiziksel bağlantı yöntemini belirlemekle kalmaz, aynı zamanda standart flanş mesafesi eşleşmesini de içerir. Genel olarak hedef yüzeyleri 1,2 inç ve altında olan kameralar çoğunlukla C montajını kullanır.
7. Büyütme
Optik büyütme, 'çip boyutu/gerçek görüş alanı boyutu' ile hesaplanabilir. Ölçülecek nesnenin boyutuna ve gerekli çözünürlüğe göre, makul bir büyütme oranını belirlemek için uygun nesne lensi ve kamera kombinasyonunu seçin. Aynı zamanda büyütme değişikliklerinin alan derinliği üzerindeki etkisine de dikkat edilmelidir.
8. Distorsiyon kontrol kapasitesi
Yüksek kaliteli telesentrik lensler, katı optik tasarım ve üretim süreçleri aracılığıyla distorsiyonu genellikle %0,1'in altında kontrol eder ve hatta neredeyse distorsiyonsuz görüntüleme elde ederek yüksek hassasiyetli ölçüm için güvenilir garanti sağlar.
Uygulama senaryosu: telesentrik lens
İstikrarlı ve doğru görüntüleme yetenekleriyle telesentrik lensler, birçok ileri teknoloji endüstride önemli bir rol oynar:
Cep telefonu parçaları, hassas rulmanlar ve konektör pimi aralığı ölçümü gibi hassas boyutsal ölçümler
, düşük distorsiyonlu, paralakssız görüntülemeye dayanır.
Yüzey kusur tespiti
LCD ekran kusurlu pikselleri, cam çizikleri ve metal yüzey çukurlarının tespiti, yüksek çözünürlük ve düzgün aydınlatmaya dayanır.
otomatik konumlandırılması ve yönlendirilmesi, son derece yüksek alan derinliği ve görüntüleme stabilitesi gerektirir.
Talaş yakalama ve SMT yama konumlandırma için robotların
Yarı iletken ve elektronik üretiminde
levha hizalama, BGA lehim topu denetimi ve PCB delik içi kalite denetimi genellikle yüksek büyütme ve yakın kızılötesi görüntüleme yetenekleri gerektirir.
Biyomedikal ve bilimsel araştırma
mikroakışkan çip analizi ve hap sınıflandırma gibi uygulamalar, perspektif bozulması olmadan doğru görüntülemeye dayanır.
Seçim ve kullanım önerileri
Pratik uygulamalarda telesentrik lenslerin en iyi performansını sağlamak için aşağıdaki noktalara dikkat edilmesi önerilir:
temel gereksinimleri netleştirin .
Görüş alanı boyutu, çalışma mesafesi sınırı, algılama doğruluğu (çözünürlük/bozulma) ve çalışma dalga boyu dahil olmak üzere
kamera sensörünü eşleştirin ve lens veri tablosuna göre farklı hedef yüzey boyutlarına (1,5', 28,2 mm, 32,6 mm gibi) karşılık gelen maksimum nesne görüş alanını onaylayın.
Kamera çipinin tamamen kapsanmasını sağlamak için
Arayüz ve montaj aksesuarları
: Kamera arayüzüne göre F veya M42 versiyonunu seçin ve sistem kararlılığını artırmak için standart montaj braketini d eşleştirin.
Aydınlatma ve diyafram açıklığının birleşimi,
değişken diyafram açıklığı aracılığıyla alan derinliğini ve parlaklığı optimize eder ve görüntüleme tutarlılığını daha da geliştirmek için telesentrik ışık kaynağı veya paralel arka ışıkla birleşir.
Kızılötesi uygulamalara yönelik önlemler
800–900 nm bandında çalışıyorsanız, açıklamalara göre çalışma mesafesini ayarlamalı, yeniden odaklamalı ve kalibre etmelisiniz.
Telesentrik lenslerin seçimi basit bir parametre eşleştirmesi değildir; ölçülen nesnenin özellikleri, algılama doğruluğu gereklilikleri, kamera parametreleri, sistem yapısı ve sahadaki optik ve kurulum koşulları gibi çeşitli faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.Zhixiang Vision, müşterileri telesentrik lenslerle donattığında , istikrarlı ve yüksek hassasiyetli bir makine görüşü denetim çözümü oluşturmak için sistemi çalışma prensibine göre yapılandıracak. Bu, hassas ölçüm ve tutarlılık testinde telesentrik lenslerin avantajlarından tam olarak yararlanılmasını sağlar. Endüstriyel denetime yönelik doğruluk ve performans gereksinimlerinin sürekli olarak iyileştirilmesiyle birlikte telesentrik lensler, ileri teknoloji makine görüş sistemlerinde giderek bir yapılandırma seçeneği haline geliyor.
