Auswahlverfahren für telezentrische Objektive

Das Industrieobjektiv ist ein wichtiger Bestandteil des Machine-Vision-Erfassungssystems. Als relativ junges Mitglied der Objektivfamilie wird die telezentrische Auswahl an Kameraobjektiven mit ihrer einzigartigen Leistung immer beliebter.

Um zu wissen, wie man ein telezentrisches Objektiv herstellt, müssen Sie zunächst die Grundkenntnisse des telezentrischen Objektivs verstehen, von seinen Funktionsprinzipien, Anwendungen bis hin zu seiner Typauswahl und anderen Aspekten.

Da das telezentrische Objektiv jedoch lange nicht eingeführt wurde, waren viele seiner Eigenschaften nicht allgemein bekannt. Dieser Artikel gibt einen umfassenden Überblick über das telezentrische Objektiv und enthüllt die mysteriöse Reise des Lichts im telezentrischen System.

Teil eins: Erläuterung des Funktionsprinzips des telezentrischen Objektivs

Zuerst würden wir mit einigen Problemen bezüglich des nicht-telezentrischen Objektivs beginnen.

Das erste Problem besteht darin, dass sich im Abbildungsprozess bei einer Änderung des Arbeitsabstands des Objektivs die Größe des Bildes entsprechend ändern würde. Dadurch hätte das Objektiv mit gleicher Brennweite für unterschiedliche Arbeitsabstände unterschiedliche Vergrößerungen. Dieses Phänomen ähnelt der visuellen Aberration des menschlichen Sehsystems; Wenn Sie sich die Dinge in Ihrer Nähe ansehen, sind sie wichtiger als die Dinge in der Ferne. Dieses Problem kann bei einigen Anwendungen ignoriert oder sogar ausgenutzt werden. Dieses Problem kann jedoch auch ein erhebliches Hindernis darstellen, wenn unser optisches System Präzisionsmessungen durchführt.

Das zweite Problem besteht darin, dass gewöhnliche Objektive normalerweise einen bestimmten Tiefenbereich haben des Feldes. Wenn das gemessene Objekt nicht von der Schärfentiefe des Objektivs abgedeckt wird, würde das Bild unscharf und kann nicht klar fokussiert werden. Daher haben Designer einen Fokussierring auf dem gewöhnlichen Objektiv entworfen. Wenn sich der Arbeitsabstand ändert, kann der interessante Bereich durch Verstellen der Fokusebene deutlich gesehen werden. Wenn die Tiefe des gemessenen Objekts selbst einen bestimmten Bereich überschreitet, können beide Enden des Objekts nicht gleichzeitig vom Objektiv gesehen werden. Um dieses Problem zu lösen, müssen wir also andere Methoden finden.

Das dritte Problem besteht darin, dass mit der kontinuierlichen Verbesserung von Imaging-Chips' Auflösung haben Anwender strengere Anforderungen an die Messgenauigkeit. Da gewöhnliche Objektive dem Prinzip der optischen Abbildung unterliegen, kann das Objektiv nur die beste Messgenauigkeit von etwa 10um erreichen. Im Bereich der visuellen Inspektion werden bildgebende Produkte mit höherer Genauigkeit benötigt.

Ein doppelt telezentrisches Objektiv soll diese Probleme lösen. Indem eine Blende in der Mitte des optischen Systems angeordnet wird, könnte das Leitlicht durch die Mitte der Blende treten. Dann könnte das Leitlicht der Objektseite und der Abbildungsseite parallel zur optischen Achse in das Objektiv eintreten. Das parallel einfallende Licht sorgt für einen ausreichend großen Tiefenschärfebereich. Außerdem sorgt das parallele Licht des Objektivs dafür, dass sich die Abbildungshöhe, also die Vergrößerung, auch dann nicht ändert, wenn sich der Arbeitsabstand im Bereich der Schärfentiefe stark ändert.

Teil zwei: Anwendungen des telezentrischen Objektivs

Wann sollte ein telezentrisches Objektiv für maschinelles Sehen verwendet werden? Wir schlagen vor, dass das doppelt telezentrische Objektiv in der folgenden Situation gewählt werden kann.

Wenn das Objekt zu dick ist und mehr als eine Ebene gemessen werden muss, z. B. Lebensmittelschachteln, Getränkeflaschen usw.
Wenn die Fehler des Objekts gemessen werden müssen, während sie nur unter paralleler Beleuchtung in der gleichen Richtung gemessen werden können.
Wenn dies zur Gewährleistung der Messgenauigkeit erforderlich ist; zum Beispiel, wenn der zulässige Fehler 1 µm beträgt.
Wenn das Objekt eine Öffnung hat oder dreidimensional ist.
Wenn das Objekt eine Öffnung hat oder dreidimensional ist.
p>
Wenn die geringe Verzerrungsrate und die Helligkeit des Bildeffekts nahezu gleich sein müssen.
Wenn die Position des gemessenen Objekts ungewiss ist, sich aber möglicherweise in einem bestimmten Winkel zum Objektiv befindet.
Wenn das Objekt während des Messvorgangs auf und ab springt, wie z. B. die Vibration der Produktionslinie, die zu einer Änderung des Arbeitsabstands führt.
< /li>

Dritter Teil: Typauswahl des telezentrischen Objektivs

Der Typ Die Auswahlmethode des maschinelles Sehen mit telezentrischen Linsen ist ähnlich des gewöhnlichen optischen Systems. Folgende Punkte sollten beachtet werden:

Größe der kompatiblen CCD-Zielfläche
Bei der Auswahl eines gewöhnlichen Objektivs muss die mit dem telezentrischen Objektiv kompatible CCD-Zielfläche größer oder gleich der passenden Kamera-Zielfläche sein; Andernfalls würde die Auflösung verschwendet.
Schnittstellentyp
Derzeit ist der Schnittstellentyp telezentrisch Das Objektiv ähnelt dem normalen Objektiv, einschließlich C-Anschluss und F-Anschluss, die verwendet werden können, solange sie mit der Kamera übereinstimmen.
Vergrößerung oder Abbildungsbereich
Wenn die Vergrößerung und die CCD-Zieloberfläche bestimmt sind, wird der Abbildungsbereich bestimmt und umgekehrt.

< /p>
Arbeitsabstand
In der Regel ist bei Angabe der oben genannten drei Punkte auch der Arbeitsabstand innerhalb eines bestimmten Bereichs bestimmt, der durch die Optik bestimmt wird Abbildungsweg. Zu beachten ist, ob der Arbeitsabstand den tatsächlichen Anforderungen entspricht. Wenn Sie das telezentrische System zur Messung verwenden, empfehlen wir, zuerst das Objektiv auszuwählen und andere mechanische Strukturen entsprechend seinem Arbeitsabstand zu gestalten.

Bereich der Schärfentiefe

Wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind, je größer die Schärfentiefe ist, desto besser sind die optischen Eigenschaften des fernen Mittensystems, das verwendet werden kann ein Hinweis bei der Auswahl des Systems.