Телецентрична лінза для машинного зору
Телецентрична лінза переважно відноситься до спеціальної лінзи, розробленої для корекції паралаксу промислових лінз.
При використанні промислової лінзи об'єкт, що вимірюється, зазвичай знаходиться близько, що робить зображення віддаленим. Це може спричинити проблеми, такі як зміни масштабу, спотворення лінзи, низьку роздільну здатність та розмиті краї. Це відбувається тому, що об'єкт часто не знаходиться в площині вимірювання.
Щоб вирішити ці проблеми, інженери машинного зору створили телецентричну лінзу. Ця лінза пропонує чіткі переваги для точного вимірювання та метрології.
У яких застосуваннях слід використовувати телецентричну лінзу?
Телецентричні лінзи найкраще підходять для інспекції об'єктів у 6 ситуаціях завдяки їхнім унікальним перевагам та характеристикам.
- Коли потрібно виявляти товсті об'єкти (товщина>1/10 діаметра поля зору);
- Коли потрібно виявляти об'єкти, які не знаходяться в одній площині;
- Коли незрозуміло, наскільки далеко об'єкт від лінзи;
- Коли потрібно виявляти тривимірні об'єкти з отворами;
- Коли потрібні низьке спотворення та майже повністю однакова яскравість зображення;
- Коли дефекти можна виявити лише за паралельного освітлення в тому ж напрямку.
Телецентрична лінза VS Звичайна лінза
Інтегратори машинного зору знають, що якісна оптика важлива для кращої продуктивності системи. Телецентричні лінзи необхідні для точних вимірювань розмірів у застосуваннях зображення. Інженерам програмного забезпечення потрібні чіткі зображення з мінімальним спотворенням, щоб точно вимірювати механічні деталі. Інтегратори машинного зору розуміють важливість використання якісної оптики для оптимальної продуктивності системи.
Телецентричні лінзи є необхідними для точних вимірювань розмірів у застосуваннях зображення. Чіткі зображення з мінімальним спотворенням є критично важливими для інженерів програмного забезпечення, щоб точно вимірювати механічні деталі. Правильне розміщення має мінімізувати перспективні ефекти, які можуть призвести до змін масштабу в тривимірних об'єктах.
- Зміни масштабу через зміщення об'єкта
- Спотворення зображення
- Перспективна помилка
- Низька роздільна здатність зображення
Невизначеність положення краю об'єкта через геометрію джерела світла
Телецентричні лінзи можуть зменшити або навіть усунути більшість перелічених вище проблем, роблячи їх ключовим компонентом у розробці застосувань високопрецизійного вимірювання.
Переваги — Обмежена перспективна помилка
При використанні телецентричної лінзи розмір об'єкта на зображенні залишається незмінним незалежно від його відстані до лінзи. При фотографуванні промислових деталей стандартні лінзи можуть відображати перспективні помилки. Телецентричні лінзи, навпаки, можуть усунути ці ефекти.
При використанні телецентричної лінзи розмір об'єкта на зображенні залишається незмінним незалежно від його відстані до лінзи. При фотографуванні промислових деталей стандартними та телецентричними лінзами стандартні лінзи можуть відображати перспективні помилки. Телецентричні лінзи, навпаки, можуть усунути ці ефекти.
При зображенні тривимірного об'єкта (не ідеально плоского об'єкта) за допомогою звичайної оптики віддалені об'єкти виглядають меншими, ніж близькі. Таким чином, при зображенні циліндричної порожнини верхні та нижні краї ободу виглядають як два концентричні кола, хоча насправді вони ідентичні.
Навпаки, при використанні телецентричної лінзи два краї ободу повністю збігаються, а нижній край ободу повністю прихований.
Переваги — Висока роздільна здатність
Телецентричні лінзи мають високу роздільну здатність на всьому полі зору. Це робить їх придатними для застосувань, які вимагають високої роздільної здатності, таких як мікроскопія, метрологія та машинний зір.
PS: Ліва сторона використовує звичайну оптичну лінзу, а права сторона використовує телецентричну лінзу.
Переваги - Низьке спотворення
Спотворення є однією з найсерйозніших проблем, які обмежують точність вимірювання. Звичайні оптичні пристрої можуть мати значення спотворення, що коливаються від кількох відсотків до десятків відсотків. Це ускладнює точні вимірювання. Проблема стає більш серйозною з нетелецентричними лінзами.
Проблема погіршується з нетелецентричними лінзами. Високоякісні телецентричні лінзи зазвичай мають дуже низьке спотворення, зі значеннями в межах 0,1%; хоча це значення здається дуже малим, помилка вимірювання, спричинена ним, буде близькою до розміру пікселя у камері високої роздільної здатності.
(ліва — спотворення типу "подушка", права — спотворення типу "бочка")
(Ліве зображення зроблено телецентричною лінзою, показуючи відсутність спотворення будь-якої форми. Праве зображення зроблено звичайною лінзою, показуючи сильне радіальне спотворення.)
Переваги — Відсутність невизначеності положення краю
При фотографуванні об'єкта проти світла часто важко визначити точне положення його краю. Це тому, що на темному тлі яскраві пікселі на краю об'єкта схильні перекриватися з темними пікселями. Крім того, якщо об'єкт має виражену тривимірну форму, межові ефекти ще більше обмежать точність вимірювання.
(Рис.1) (Рис.2)
(Рис.1) На зображенні, зробленому лінзою, видно внутрішню стінку отвору шестерні, вся шестерня опукла вздовж центру, дані отвору та зовнішнього краю не є реальними, важко прочитати край, і потрібна дуже складна корекція алгоритмом.
(Рис.2) Коли шестерню фотографують телецентричною лінзою, внутрішній край отвору шестерні та зовнішній край шестерні чітко окреслені, дані отвору є реальними, немає видимої внутрішньої стінки отвору та зовнішня стінка не спотворена, і корекція зображення не потрібна.
(Рис.3) (Рис.4)
(Рис.3) Через візуальні помилки та неточне фокусування, при зйомці звичайною лінзою видно внутрішню стінку, виділення краю не є чітким, і є тінь при зйомці вентиляційного отвору пластикової форми (обведено червоним), що впливає на розпізнавання.
(Рис.4) Зйомка телецентричною лінзою. Оскільки телецентрична лінза має телецентричні характеристики паралельного світла, немає візуальної помилки. Тому, при зйомці вентиляційного отвору пластикової форми (обведено червоним), край внутрішньої стінки є чітким, а дані точними. При зйомці круглого отвору (зелений), край отвору є чітким, і легко виявити заусенці та розмір отвору.
Телецентричні лінзи з різними конструкціями та оптичними проєктами
Існують різні типи телецентричних лінз. Ці типи базуються на їхньому застосуванні та проєктуванні. Типи включають об'єктивний простір, простір зображення та бі-телецентричні лінзи.
Ці три лінзи мають очевидні відмінності в проєктуванні та застосуванні, і вибір тієї чи іншої лінзи залежить від конкретних потреб, включаючи точність вимірювання, якість зображення та сценарії застосування. Об'єктивні телецентричні лінзи мають телецентричні характеристики на стороні об'єкта.
Телецентричні лінзи простору зображення мають їх на стороні формування зображення. Бі-телецентричні лінзи мають телецентричні характеристики на обох кінцях для вищої точності та узгодженості. Бі-телецентричні лінзи мають телецентричні характеристики на обох кінцях для вищої точності та узгодженості.
Телецентрична лінза об'єктивного простору
Широко використовується у вимірюванні, інспекції та промислових системах зору, особливо в ситуаціях, де потрібно точно вимірювати розмір та форму об'єктів. Vision Datum пропонує компактні телецентричні лінзи, придатні для застосувань AOI (Автоматична оптична інспекція).
Телецентричне зображення в просторі об'єкта, де апертура розташована в задній фокальній площині об'єктива. Вхідна зіниця розташована в нескінченності, а головний промінь перед об'єктивом паралельний оптичній осі. У межах розумного діапазону руху масштаб об'єкта не залежить від відстані до об'єкта, а висота зображення не змінюється, навіть якщо відстань до об'єкта змінюється.
Телецентрична лінза об'єктивного боку
Телецентричне зображення в просторі зображення, де апертура розташована в передній фокальній площині об'єктива. Вихідна зіниця знаходиться в нескінченності, а головний промінь після об'єктива паралельний оптичній осі. (Якщо вам потрібна телецентрична лінза такої конструкції, будь ласка, зв'яжіться з нами)
Бі-телецентрична лінза
Бі-телецентрична лінза поєднує переваги телецентричності об'єктивного простору та телецентричності простору зображення. У межах глибини різкості відстань до об'єкта або відстань камери не впливають на масштаб системи зображення.
Застосування: Підходить для ситуацій, де потрібно одночасно вирішувати проблеми телецентричності об'єктивного простору та простору зображення, наприклад, у сфері прецизійного вимірювання.
Бі-телецентрична лінза Vision Datum
- Глибина різкості більша, ніж при телецентричності об'єкта/зображення, що означає, що при тій самій робочій відстані бі-телецентрична лінза може спостерігати ширший діапазон об'єктів, що підходить для ситуацій, де різниця в висоті спостережуваних об'єктів є великою
- Вища телецентричність може забезпечити більш точні результати вимірювання
- Висока роздільна здатність: Навіть із малими піксельними зображувальними сенсорами бі-телецентричні лінзи можуть генерувати зображення високої роздільної здатності, що дуже корисно для сценаріїв застосування, які вимагають зображень високої чіткості
- Підтримує камери великої площі та може використовуватися з нашими камерами високої роздільної здатності та лінійними сканерами
- Більш точний та узгоджений масштаб: Бі-телецентричні лінзи можуть забезпечити більш точний та узгоджений масштаб, що є важливою перевагою для застосувань, які вимагають прецизійного вимірювання
- Може використовуватися для застосувань з великим полем зору
- Бі-телецентричні лінзи дорогі, тому не багато людей можуть дозволити собі телецентричні лінзи
- Чим менший масштаб, тим більший розмір і важчий він є
Найкращий вибір — Телецентрична лінза, адаптована до джерела світла
Телецентричні лінзи найкраще працюють із паралельним джерелом світла. Вони фільтрують більшу частину розсіяного світла, тому зображення можуть виглядати темнішими в природному світлі. Використання паралельного джерела світла з телецентричними лінзами може покращити чіткість та стабільність країв об'єкта. Це також може допомогти зменшити шум під час виявлення.
Тип адаптивного джерела світла
Телецентричне паралельне джерело світла: Оскільки LED розташована в фокусі опуклої лінзи, випромінюване світло є паралельним і підходить для використання з телецентричними лінзами, такими як точкове джерело світла та телецентричне джерело світла.
Паралельне поверхневе джерело світла: На поверхню дифузора звичайного поверхневого джерела світла додається шар плівки керування світлом для покращення паралелізму джерела світла. Це підходить для сцен, які вимагають більшої площі освітлення, таких як контрове освітлення.
ПІДПИШІТЬСЯ НА НАС👍👍
Насолоджуйтесь!!
Підтримайте нас
Отримайте більше продуктів
► Сайт :
https://www.visiondatum.com/en/
► Сайт магазину :
https://shop.visiondatum.com/
► Пошта: sales01@visiondatum.com