Cos'è un obiettivo telecentrico

Obiettivo telecentrico per la visione artificiale

Un obiettivo telecentrico si riferisce principalmente a un obiettivo speciale progettato per correggere la parallasse degli obiettivi industriali.

Quando si utilizza un obiettivo industriale, l'oggetto misurato è solitamente vicino, facendo apparire l'immagine lontana. Questo può causare problemi come variazioni di ingrandimento, distorsione dell'obiettivo, bassa risoluzione e bordi sfocati. Questo accade perché l'oggetto spesso non si trova nel piano di misurazione.

Per affrontare questi problemi, gli ingegneri della visione artificiale hanno creato un obiettivo telecentrico. Questo obiettivo offre chiari vantaggi per la misurazione precisa e la metrologia.

In quali applicazioni si dovrebbe utilizzare un obiettivo telecentrico?

Gli obiettivi telecentrici sono ideali per ispezionare oggetti in 6 situazioni a causa dei loro vantaggi e caratteristiche unici.

• Quando è necessario rilevare oggetti spessi (spessore>1/10 del diametro del campo visivo);
• Quando è necessario rilevare oggetti che non si trovano sullo stesso piano;
• Quando non è chiaro quanto sia lontano l'oggetto dall'obiettivo;
• Quando è necessario rilevare oggetti tridimensionali con aperture;
• Quando sono richieste bassa distorsione e luminosità dell'immagine quasi completamente costante;
• Quando i difetti possono essere rilevati solo con illuminazione parallela nella stessa direzione.

Obiettivo telecentrico VS Obiettivo normale

Gli integratori di sistemi di visione artificiale sanno che ottiche di buona qualità sono importanti per una migliore prestazione del sistema. Gli obiettivi telecentrici sono necessari per misurazioni dimensionali accurate nelle applicazioni di imaging. Gli ingegneri del software necessitano di immagini nitide con distorsione minima per misurare accuratamente le parti meccaniche. Gli integratori di sistemi di visione artificiale comprendono l'importanza di utilizzare ottiche di buona qualità per prestazioni ottimali del sistema.

Gli obiettivi telecentrici sono essenziali per misurazioni dimensionali precise nelle applicazioni di imaging. Immagini nitide con distorsione minima sono cruciali per gli ingegneri del software per misurare accuratamente le parti meccaniche. Un posizionamento corretto dovrebbe minimizzare gli effetti prospettici, che possono portare a variazioni di ingrandimento negli oggetti tridimensionali.

• Variazioni di ingrandimento dovute allo spostamento dell'oggetto
• Distorsione dell'immagine
• Errore prospettico
• Scarsa risoluzione dell'immagine

Incertezza sulla posizione del bordo dell'oggetto dovuta alla geometria della sorgente luminosa

Gli obiettivi telecentrici possono ridurre o persino eliminare la maggior parte dei problemi sopra elencati, rendendoli un componente chiave nello sviluppo di applicazioni di misurazione ad alta precisione.

Vantaggi—Errore prospettico limitato

Quando si utilizza un obiettivo telecentrico, la dimensione dell'oggetto nell'immagine rimane costante indipendentemente dalla sua distanza dall'obiettivo. Quando si scattano foto di parti industriali, gli obiettivi standard possono mostrare errori prospettici. Gli obiettivi telecentrici, d'altra parte, possono eliminare questi effetti.

Quando si utilizza un obiettivo telecentrico, la dimensione dell'oggetto nell'immagine rimane costante indipendentemente dalla sua distanza dall'obiettivo. Quando si fotografano parti industriali con obiettivi standard e telecentrici, gli obiettivi standard possono mostrare errori prospettici. Gli obiettivi telecentrici, d'altra parte, possono eliminare questi effetti.

Quando si acquisisce l'immagine di un oggetto tridimensionale (non un oggetto perfettamente piatto) utilizzando ottiche normali, gli oggetti distanti appaiono più piccoli di quelli vicini. Pertanto, quando si acquisisce l'immagine di una cavità cilindrica, i bordi superiore e inferiore della corona appaiono come due cerchi concentrici, anche se in realtà sono identici.

Al contrario, quando si utilizza un obiettivo telecentrico, i due bordi della corona si sovrappongono completamente e il bordo inferiore della corona è completamente oscurato.

Vantaggi—Alta risoluzione

Obiettivi telecentrici hanno alta risoluzione su tutto il campo visivo. Questo li rende adatti per applicazioni che richiedono alta risoluzione, come microscopia, metrologia e visione artificiale.

PS: Il lato sinistro utilizza un obiettivo ottico normale, e il lato destro utilizza un obiettivo telecentrico.

Vantaggi - Bassa distorsione

La distorsione è uno dei problemi più gravi che limitano l'accuratezza della misurazione. I dispositivi ottici regolari possono avere valori di distorsione che vanno da alcune percentuali a decine di percento. Questo rende difficili le misurazioni accurate. Il problema diventa più grave con gli obiettivi non telecentrici.

Il problema peggiora con gli obiettivi non telecentrici. Gli obiettivi telecentrici di alta qualità hanno solitamente una distorsione molto bassa, con valori entro lo 0,1%; anche se questo valore sembra molto piccolo, l'errore di misurazione causato da esso sarà vicino alla dimensione di un pixel in una fotocamera ad alta risoluzione.

       (a sinistra distorsione di tipo "cuscino", a destra distorsione di tipo "barile")

(L'immagine a sinistra è scattata con un obiettivo telecentrico, mostrando nessuna distorsione di qualsiasi forma. L'immagine a destra è scattata con un obiettivo normale, mostrando forte distorsione radiale.)

Vantaggi—Nessuna incertezza sulla posizione del bordo

Quando si fotografa un oggetto contro la luce, è spesso difficile determinare la posizione esatta del suo bordo. Questo è perché, su uno sfondo scuro, i pixel luminosi al bordo dell'oggetto tendono a sovrapporsi ai pixel scuri. Inoltre, se l'oggetto ha una forma altamente tridimensionale, gli effetti di confine limiteranno ulteriormente l'accuratezza della misurazione.

   
                      (Fig.1) (Fig.2)

(Fig.1) Nella foto scattata con l'obiettivo, è visibile la parete interna del foro della ruota dentata, l'intera ruota dentata è convessa lungo il centro, i dati dell'apertura e del bordo esterno non sono reali, è difficile leggere il bordo ed è necessaria una correzione algoritmica molto complessa.

(Fig.2) Quando la ruota dentata è fotografata con un obiettivo telecentrico, il bordo interno del foro della ruota dentata e il bordo esterno della ruota dentata sono chiaramente delineati, i dati dell'apertura sono reali, non è visibile la parete interna del foro e la parete esterna non è distorta, e non è necessaria alcuna correzione dell'immagine.

(Fig.3) A causa di errori visivi e messa a fuoco imprecisa, quando si scatta con un obiettivo ordinario, la parete interna è visibile, l'estrazione del bordo non è chiara e c'è un'ombra quando si fotografa il foro di ventilazione dello stampo in plastica (cerchiato in rosso), il che influisce sul riconoscimento.

(Fig.4) Scatto con un obiettivo telecentrico. Poiché l'obiettivo telecentrico ha le caratteristiche telecentriche della luce parallela, non ci sono errori visivi. Pertanto, quando si fotografa il foro di ventilazione dello stampo in plastica (cerchiato in rosso), il bordo della parete interna è chiaro e i dati sono accurati. Quando si fotografa il foro rotondo (verde), il bordo del foro è chiaro ed è facile rilevare le bave e la dimensione dell'apertura.

Obiettivi telecentrici con diverse strutture e design ottici
Esistono vari tipi di obiettivi telecentrici. Questi tipi si basano sulla loro applicazione e design. I tipi includono spazio-oggetto, spazio-immagine e obiettivi bi-telecentrici.

Questi tre obiettivi hanno differenze evidenti nel design e nell'applicazione, e la scelta di quale obiettivo dipende da esigenze specifiche, inclusa l'accuratezza della misurazione, la qualità dell'immagine e gli scenari di applicazione. Gli obiettivi telecentrici nello spazio-oggetto hanno caratteristiche telecentriche sul lato oggetto.

Gli obiettivi telecentrici nello spazio-immagine le hanno sul lato imaging. Gli obiettivi bi-telecentrici hanno caratteristiche telecentriche su entrambi i lati per una maggiore accuratezza e coerenza. Gli obiettivi bi-telecentrici hanno caratteristiche telecentriche su entrambi i lati per una maggiore accuratezza e coerenza.

Obiettivo telecentrico nello spazio-oggetto

Ampiaamente utilizzato in misurazione, ispezione e sistemi di visione industriale, soprattutto in situazioni in cui è necessario misurare accuratamente le dimensioni e la forma degli oggetti. Vision Datum offre obiettivi telecentrici compatti adatti per applicazioni AOI (Automatic Optical Inspection).

Imaging telecentrico nello spazio-oggetto, dove l'apertura si trova nel piano focale posteriore dell'obiettivo. La pupilla d'ingresso si trova all'infinito e il raggio principale davanti all'obiettivo è parallelo all'asse ottico. Entro un ragionevole intervallo di movimento, l'ingrandimento dell'oggetto è indipendente dalla distanza dell'oggetto e l'altezza dell'immagine non cambia anche se la distanza dell'oggetto cambia.

Obiettivo telecentrico lato oggetto

 

Imaging telecentrico nello spazio-immagine, dove l'apertura si trova nel piano focale anteriore dell'obiettivo. La pupilla di uscita è all'infinito e il raggio principale dopo l'obiettivo è parallelo all'asse ottico. (Se hai bisogno di questo tipo di obiettivo telecentrico, contattaci)

Obiettivo bi-telecentrico

L'obiettivo bi-telecentrico combina i vantaggi della telecentricità nello spazio-oggetto e della telecentricità nello spazio-immagine. Entro la profondità di campo, la distanza dell'oggetto o la distanza della fotocamera non influenzeranno l'ingrandimento del sistema di imaging.
Applicazione: Adatto per situazioni in cui è necessario risolvere i problemi di telecentricità dello spazio-oggetto e dello spazio-immagine contemporaneamente, come nel campo della misurazione di precisione.

Obiettivo bi-telecentrico Vision Datum

• La profondità di campo è maggiore rispetto alla telecentricità oggetto/immagine, il che significa che alla stessa distanza di lavoro, l'obiettivo bi-telecentrico può osservare un intervallo più ampio di oggetti, adatto per situazioni in cui la differenza di altezza degli oggetti da osservare è grande
• Una maggiore telecentricità può fornire risultati di misurazione più accurati
• Alta risoluzione: Anche con sensori di immagine a pixel piccoli, gli obiettivi bi-telecentrici possono generare immagini ad alta risoluzione, il che è molto vantaggioso per scenari di applicazione che richiedono immagini ad alta definizione
• Supporta fotocamere ad ampia area e può essere utilizzato con le nostre fotocamere ad alta risoluzione e fotocamere line scan
• Ingrandimento più accurato e coerente: Gli obiettivi bi-telecentrici possono fornire un ingrandimento più accurato e coerente, che è un vantaggio importante per le applicazioni che richiedono misurazioni precise
• Può essere utilizzato per applicazioni con ampio campo visivo
• Gli obiettivi bi-telecentrici sono costosi, quindi non molte persone possono permettersi obiettivi telecentrici
• Più piccolo è l'ingrandimento, più grande è la dimensione e più pesante è

Migliore scelta-Obiettivo telecentrico adattato alla sorgente luminosa

Gli obiettivi telecentrici funzionano meglio con una sorgente luminosa parallela. Filtrano la maggior parte della luce diffusa, quindi le immagini possono apparire più scure nella luce naturale. L'uso di una sorgente luminosa parallela con obiettivi telecentrici può migliorare la nitidezza e la stabilità dei bordi degli oggetti. Può anche aiutare a ridurre il rumore durante il rilevamento.

Tipo di sorgente luminosa adattiva
Sorgente luminosa parallela telecentrica: Poiché il LED è posizionato al fuoco della lente convessa, la luce emessa è parallela e adatta per l'uso con obiettivi telecentrici, come la sorgente luminosa a punto e la sorgente luminosa telecentrica.

Sorgente luminosa superficiale parallela: Un layer di pellicola di controllo della luce viene aggiunto alla superficie del diffusore della sorgente luminosa superficiale ordinaria per migliorare la parallelismo della sorgente luminosa. È adatto per scene che richiedono un'area di illuminazione più grande, come l'illuminazione retrostante.

SEGUICI👍👍

Divertiti!!

Supportaci

Ottieni altri prodotti

► Sito web :

https://www.visiondatum.com/en/

► Sito web del negozio :

https://shop.visiondatum.com/

► Email: sales01@visiondatum.com