طريقة اختيار العدسة عن بعد

تعد العدسة الصناعية جزءًا مهمًا من نظام اكتساب رؤية الماكينة. بصفتك عضوًا صغيرًا نسبيًا في عائلة العدسة ، أصبحت اختيار عدسة الكاميرا التي تتمحور عن بُعد أكثر شهرة بفضل أدائها الفريد.

لمعرفة كيفية صنع عدسة مركزية ، يجب عليك أولاً فهم المعرفة الأساسية للعدسة عن بُعد ، من مبادئ التشغيل والتطبيقات إلى اختيار نوعها والجوانب الأخرى.

ومع ذلك ، نظرًا لعدم طرح العدسة المركزية لفترة طويلة ، فإن العديد من خصائصها لم تكن معروفة على نطاق واسع. ستراجع هذه المقالة بشكل شامل العدسة عن بُعد وتكشف عن الرحلة الغامضة للضوء في نظام التحكم عن بعد.

الجزء الأول: شرح مبدأ عمل العدسة عن بُعد

أولاً ، سنبدأ بالعديد من المشكلات المتعلقة بالعدسة غير المركزية.

المشكلة الأولى هي أنه في عملية التصوير عندما تتغير مسافة عمل العدسة ، يتغير حجم الصورة وفقًا لذلك. نتيجة لذلك ، فإن العدسة التي لها نفس الطول البؤري سيكون لها تكبير مختلف لمسافات عمل مختلفة. هذه الظاهرة تشبه الانحراف البصري للنظام البصري البشري. إذا نظرت إلى الأشياء القريبة منك ، فهي أكثر أهمية من الأشياء البعيدة. يمكن تجاهل هذه المشكلة أو حتى استخدامها في بعض التطبيقات. ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه المشكلة أيضًا عقبة كبيرة عندما يقوم نظام الرؤية لدينا بقياس الدقة.

المشكلة الثانية هي أن العدسات العادية عادة ما يكون لها نطاق معين من العمق من الميدان. عندما لا يتم تغطية الكائن المقاس بعمق مجال العدسة ، فإن الصورة تصبح غير واضحة ولا يمكن التركيز عليها بوضوح. لذلك ، صمم المصممون حلقة تركيز على العدسة العادية. عندما تتغير مسافة العمل ، يمكن رؤية المنطقة المثيرة للاهتمام بوضوح عن طريق ضبط المستوى البؤري. إذا كان عمق الجسم المقاس نفسه يتجاوز نطاقًا معينًا ، فلا يمكن للعدسة رؤية طرفي الكائنات في وقت واحد. وبالتالي ، لحل هذه المشكلة ، علينا إيجاد طرق أخرى.

المشكلة الثالثة هي أنه مع التحسين المستمر لرقائق التصوير & # 39 ؛ القرار ، لدى المستخدمين متطلبات أكثر صرامة بشأن دقة القياس. نظرًا لأن العدسات العادية تخضع لمبدأ التصوير البصري ، يمكن للعدسة فقط تحقيق أفضل دقة قياس تبلغ حوالي 10 ميكرومتر. في مجال الفحص البصري ، هناك حاجة إلى منتجات تصوير ذات دقة أعلى.

تم تصميم عدسة مركزية مزدوجة لحل هذه المشكلات. من خلال وضع فتحة في منتصف النظام البصري ، يمكن للضوء المتقدم المرور عبر مركز الفتحة. ثم يمكن أن يدخل الضوء الأمامي لجانب الكائن وجانب التصوير إلى العدسة الموازية للمحور البصري. يضمن ضوء الحادث المتوازي نطاقًا كبيرًا بدرجة كافية من عمق المجال. أيضًا ، يضمن الضوء الموازي من العدسة أنه حتى إذا تغيرت مسافة العمل بشكل كبير ضمن نطاق عمق المجال ، فإن ارتفاع الصورة ، أي التكبير ، لن يتغير.

الجزء الثاني: تطبيقات العدسة عن بُعد

متى يجب أن تكون آلة الرؤية المركزية ؟ نقترح أنه يمكن اختيار العدسة ذات المركز المزدوج في الموقف التالي.

• عندما يكون الجسم سميكًا جدًا ويلزم قياس أكثر من مستوى ، مثل علب الطعام وزجاجات المشروبات وما إلى ذلك.

  
  

• عندما يلزم قياس عيوب الكائن ، في حين أنه لا يمكن قياسها إلا تحت إضاءة متوازية في نفس الاتجاه.

  
  

• عند الضرورة لضمان دقة القياس ؛ على سبيل المثال ، عندما يكون الخطأ المسموح به هو 1 ميكرومتر.

  
  

• عندما يكون للكائن فتحة أو ثلاثي الأبعاد.

  
  

• عندما يلزم أن يكون معدل التشويه المنخفض وسطوع تأثير الصورة متماثلًا تقريبًا.

  
  

• عندما يكون موضع الجسم المقاس غير مؤكد ولكن ربما يكون بزاوية معينة مع العدسة.

  
  

• عندما يقفز الجسم لأعلى ولأسفل في عملية القياس ، مثل اهتزاز خط الإنتاج مما يؤدي إلى تغيير مسافة العمل. < / li>

الجزء الثالث: اختيار نوع العدسة التي تتمركز عن بُعد

النوع طريقة اختيار آلة رؤية العدسات عن بُعد مماثلة لتلك من النظام البصري العادي. يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

• حجم سطح مستهدف CCD متوافق

  عند اختيار العدسة العادية ، يجب أن يكون السطح المستهدف CCD المتوافق مع العدسة عن بُعد أكبر من السطح المستهدف للكاميرا المطابق أو مساويًا له ؛ وإلا ، فسيتم إهدار الدقة.

  
  

• نوع الواجهة

  في الوقت الحالي ، نوع الواجهة لمركز التحكم عن بعد العدسة تشبه تلك الموجودة في العدسة العادية ، بما في ذلك منفذ C ومنفذ F ، والتي يمكن استخدامها طالما أنها متوافقة مع الكاميرا.

  
  

• نطاق التكبير أو التصوير

  عند تحديد التكبير وسطح الهدف CCD ، يتم تحديد نطاق التصوير والعكس صحيح.

  
  < / p>

• مسافة العمل

  بشكل عام ، عند تحديد النقاط الثلاث أعلاه ، تم تحديد مسافة العمل أيضًا ضمن نطاق معين ، والذي يتم تحديده بواسطة مسار التصوير. وتجدر الإشارة إلى ما إذا كانت مسافة العمل تفي بالمتطلبات الفعلية. عند استخدام نظام التحكم عن بعد للقياس ، نقترح اختيار العدسة أولاً ، كما يجب تصميم الهياكل الميكانيكية الأخرى وفقًا لمسافة عملها.

  
  

< li>

نطاق عمق المجال

إذا تم استيفاء الشروط المذكورة أعلاه ، فكلما زاد عمق المجال ، كانت الخصائص البصرية لنظام المركز البعيد أفضل ، والتي يمكن استخدامها مرجع في اختيار النظام.