Як підібрати параметри телецентричних об'єктивів?

У міру того, як застосування машинного зору в точних вимірюваннях, перевірці розмірів і перевірці високої узгодженості продовжує поглиблюватися, телецентричні лінзи поступово стають основними оптичними компонентами в системах візуального контролю високого класу завдяки їхнім перевагам у низькому спотворенні, постійному збільшенні та усуненні помилок перспективи. Однак, з огляду на різні типи та конфігурації параметрів телецентричних лінз, для багатьох користувачів ключовим питанням став науковий вибір на основі реальних потреб.

Види та ідеї вибору телецентричних об'єктивів

Згідно з визначенням телецентричності, телецентричні лінзи в основному поділяються на три категорії: телецентричні лінзи з боку об’єкта, телецентричні лінзи зі сторони зображення та бітелецентричні лінзи. Серед них телецентричність на стороні об’єкта та телецентричність на стороні зображення відповідають вхідній зіниці та вихідній зіниці на нескінченності відповідно, тоді як бітелецентрична лінза має характеристики телецентричності як на стороні об’єкта, так і на стороні зображення, і вона найбільш широко використовується у сценаріях високоточних вимірювань.

отже,Суть вибору телецентричних об’єктивів полягає в тому, щоб визначити вимоги до застосування та точно узгодити вимоги з типом і параметрами об’єктива, а не просто шукати саму «телецентричність».

Коли потрібно вибирати телецентрик?

Виходячи з принципу телецентричної оптики та її переваг у практичному застосуванні, телецентричні лінзи часто є кращим вибором, коли об’єкт виявлення або умови виявлення відповідають таким умовам:

Об’єкт, який потрібно виміряти, має певну товщину і потребує виявлення розмірів висоти або товщини;

Вимірювана ціль не розташована на одній площині вимірювання;

Існує невизначеність щодо робочої відстані від об’єкта до лінзи;

Необхідність виявлення цілей з отворами або очевидними тривимірними структурами;

Високі вимоги до спотворень зображення та стабільності яскравості;

Дефекти можна стабільно визначити лише в умовах паралельного освітлення.

У наведеному вище сценарії звичайні промислові об’єктиви схильні до внесення помилок вимірювання через ефекти перспективи та зміни збільшення, тоді як телецентричні лінзи можуть ефективно усунути ці ефекти.

Аналіз ключових параметрів для вибору телецентричного об'єктива

Коли з’ясується, що вам потрібно використовувати телецентричний об’єктив, вам потрібно зосередитися на наступних основних параметрах, щоб забезпечити високу відповідність між об’єктивом, камерою та сценарієм застосування.

1. Розмір об’єкта (діапазон поля зору)
Розмір об’єкта визначає діапазон зйомки, який може охопити об’єктив, і його слід обґрунтовано вибирати на основі фактичного розміру об’єкта, що вимірюється.

2. Квадратний розмір зображення (розмір поверхні мішені камери)
Квадратний розмір зображення має відповідати розміру мікросхеми CCD/CMOS камери. Що більша поверхня зображення телецентричного об’єктива, то зазвичай вища вартість; якщо поверхня зображення лінзи більша за діагональ мікросхеми, це призведе до марної витрати; якщо вона менша за діагональ мікросхеми, можуть виникнути проблеми з віньєтуванням або чорними кутами.

3. Робоча відстань
- це відстань між передньою частиною лінзи та об'єктом, що вимірюється. Цей параметр безпосередньо впливає на структуру установки системи та загальне розташування.

4. Роздільна здатність і розмір пікселів
Роздільна здатність об'єктива має відповідати вимогам до розміру пікселів камери. В іншому випадку, навіть якщо роздільна здатність камери висока, реальну та ефективну детальну інформацію отримати неможливо.

5. Вимоги до глибини різкості
Глибина різкості телецентричного об’єктива тісно пов’язана зі збільшенням. Чим більше збільшення, тим менша глибина різкості. Під час вибору необхідно дотримуватися розумного балансу між точністю вимірювання та наявною глибиною різкості.

6. Тип інтерфейсу
Телецентричні об’єктиви зазвичай використовують стандартні промислові інтерфейси, такі як C-mount, F-mount, M42, M58 тощо. Тип інтерфейсу визначає не лише фізичний метод підключення, але також передбачає стандартне узгодження відстані між фланцями. Як правило, камери з цільовою поверхнею 1,2 дюйма та менше здебільшого використовують С-кріплення.

7. Збільшення
Оптичне збільшення можна розрахувати за «розміром мікросхеми/фактичним розміром поля зору». Відповідно до розміру об’єкта, що підлягає вимірюванню, і необхідної роздільної здатності виберіть відповідний об’єктив і комбінацію камери, щоб визначити розумне збільшення. При цьому слід звернути увагу на вплив змін збільшення на глибину різкості.

8. Можливість контролю спотворень.
Високоякісні телецентричні лінзи зазвичай контролюють спотворення нижче 0,1% завдяки суворому оптичному дизайну та виробничим процесам і навіть забезпечують зображення майже без спотворень, забезпечуючи надійну гарантію для високоточних вимірювань.

Сценарій застосування: телецентрична лінза

Завдяки можливостям отримання стабільних і точних зображень телецентричні лінзи відіграють важливу роль у багатьох галузях високого класу:

Точне вимірювання розмірів,
наприклад деталей мобільних телефонів, точних підшипників і вимірювання відстані між контактами роз’єму, базується на зображенні з низьким спотворенням і без паралакса.

Виявлення поверхневих дефектів
Виявлення дефектних пікселів РК-екрану, подряпин на склі та металевих поверхонь залежить від високої роздільної здатності та рівномірного освітлення.

Автоматичне позиціонування та керування
роботами для захоплення мікросхем і позиціонування патчів SMT вимагають надзвичайно високої глибини різкості та стабільності зображення.

Вирівнювання пластин у виробництві напівпровідників та електроніки
, перевірка кульок припою BGA та перевірка якості наскрізних отворів на друкованій платі часто потребують значного збільшення та можливості отримання зображень у ближньому інфрачервоному діапазоні.

Такі програми, як біомедичні та наукові дослідження,
мікрофлюїдний аналіз чіпів і сортування таблеток, покладаються на точні зображення без перспективних спотворень.

Рекомендації щодо вибору та використання

Щоб забезпечити найкращу роботу телецентричних лінз у практичних застосуваннях, рекомендується звернути увагу на наступні моменти:

Уточніть основні вимоги,
включаючи розмір поля зору, обмеження робочої відстані, точність виявлення (роздільна здатність/спотворення) і робочу довжину хвилі.

Зіставте датчик камери
та підтвердьте максимальне поле зору об’єкта, що відповідає різним розмірам цільової поверхні (наприклад, 1,5', 28,2 мм, 32,6 мм) відповідно до таблиці даних об’єктива, щоб забезпечити повне покриття мікросхеми камери.

Інтерфейс і монтажні аксесуари
: виберіть версію F або M42 відповідно до інтерфейсу камери та підберіть стандартний монтажний кронштейн d, щоб покращити стабільність системи.

Поєднання освітлення та діафрагми
оптимізує глибину різкості та яскравість за допомогою змінної діафрагми та поєднується з телецентричним джерелом світла або паралельним підсвічуванням для подальшого покращення узгодженості зображення.

Застереження щодо використання інфрачервоного випромінювання
Якщо ви працюєте в діапазоні 800–900 нм, вам слід відрегулювати робочу відстань відповідно до приміток, а також перефокусувати та відкалібрувати.

Вибір телецентричних лінз — це не просто підбір параметрів, а вимагає всебічного розгляду різних факторів, таких як характеристики вимірюваного об’єкта, вимоги до точності виявлення, параметри камери, структура системи, оптичні умови та умови встановлення на місці.Zhixiang Vision оснащує клієнтів телецентричними лінзами, вона налаштовує систему відповідно до її принципу роботи, щоб створити стабільне та високоточне рішення для перевірки машинного зору. Коли Це дає змогу повною мірою використовувати переваги телецентричних лінз у точному вимірюванні та перевірці узгодженості. З безперервним підвищенням вимог до точності та продуктивності для промислового контролю телецентричні лінзи поступово стають вибором конфігурації в системах машинного зору високого класу.