Esplorare l’illuminazione telecentrica nei sistemi di Machine Vision
Gaspar van Elmbt
Nel mondo dei sistemi di machine vision, ottenere una qualità d'immagine accurata e riproducibile è fondamentale per attività come l'ispezione, la misurazione e il controllo qualità. Gli obiettivi telecentrici e l'illuminazione telecentrica svolgono un ruolo essenziale nel migliorare la precisione dell'imaging. In questo articolo forniremo una breve introduzione agli obiettivi telecentrici, per poi approfondire i vantaggi e gli svantaggi dell'illuminazione telecentrica. Inoltre, esamineremo la retroilluminazione parallela come soluzione di illuminazione alternativa in determinati scenari.
Se hai bisogno di qualsiasi supporto, o sei interessato ai nostri obiettivi telecentrici e all’illuminazione, ti preghiamo di contattarci qui sotto. Il nostro sito web mostra solo una parte limitata del nostro portafoglio completo di obiettivi telecentrici e
illuminazione, che puoi trovare qui: Portafoglio obiettivi telecentrici.
Table of contents
Comprendere gli Obiettivos telecentrici
Gli obiettivi telecentrici sono dispositivi ottici progettati per ridurre al minimo gli errori prospettici e garantire un ingrandimento e una prospettiva costanti su tutta l'area di imaging. A differenza degli obiettivi convenzionali, gli obiettivi telecentrici presentano una caratteristica unica in cui le parti ottiche sono posizionate in una configurazione speciale. Offriamo una varietà di obiettivi telecentrici. Il nostro portafoglio di obiettivi telecentrici e i relativi prezzi sono disponibili sul nostro sito web.
Gli obiettivi telecentrici sono progettati per avere raggi paralleli che entrano nell'obiettivo, producendo raggi quasi perpendicolari al sensore di immagine.
Questa caratteristica consente misurazioni accurate e costanti poiché riduce al minimo gli errori prospettici e le distorsioni. Questo rende gli obiettivi telecentrici ideali per misurazioni dimensionali precise ed estrazione accurata delle caratteristiche. Altre caratteristiche degli obiettivi telecentrici sono l'ingrandimento costante e la distorsione minima. I grandi progetti richiedono obiettivi telecentrici relativamente più grandi, come dimostrato nell'esempio qui sotto.
Come funziona l'illuminazione telecentrica?
Illuminazione telecentrica è una parte integrante del sistema imaging telecentrico, lavorando in armonia con gli obiettivi telecentrici. A differenza dei metodi convenzionali di illuminazione indietro, in cui i raggi luminosi sono emessi in modo diffuso o non diretto, le luci telecentriche garantiscono che i raggi luminosi siano paralleli e abbiano un'intensità costante su tutto il campo visivo. Questa configurazione di fascio luminoso parallelo crea silhouette, minimizza gli errori prospettici e la distorsione, risultando in misurazioni accurate e qualità d'immagine costante.
Per ottenere l'illuminazione telecentrica, i raggi luminosi vengono guidati attraverso una sequenza di elementi ottici che creano raggi paralleli e una luminosità costante su tutto il fascio. Talvolta questo fascio luminoso viene descritto come un fascio di luce collimata.
La luce telecentrica può essere considerata come un obiettivo telecentrico utilizzato indietro.
Vantaggi dell'illuminazione telecentrica
1. Ombre e riflessi ridotti
Le luci telecentriche aiutano a minimizzare ombre e riflessi indesiderati che possono influire sulla qualità dell'immagine e sulla precisione delle misurazioni. Grazie ai raggi luminosi paralleli, si riduce il potenziale di ombre causate dall'oggetto o dal sistema imaging.
2. Precisione di misura migliorata
Insieme agli obiettivi telecentrici, una luce telecentrica contribuisce a migliorare la precisione delle misurazioni riducendo gli errori causati da variazioni nelle condizioni di illuminazione, distorsioni prospettiche ed effetti legati alla profondità.
3. Distanza di lavoro aumentata
Consente distanze di lavoro maggiori tra l'oggetto e la sorgente luminosa. Questa flessibilità è utile in applicazioni dove è necessario spazio tra la luce telecentrica e l'obiettivo per il movimento o la manipolazione del prodotto. Ad esempio, spazio necessario per il movimento di un braccio robotico.
4. Tempi di esposizione ridotti
La luce collimata è focalizzata solo sull'area necessaria. Pertanto, viene utilizzata tutta la potenza della sorgente luminosa. Questo consente un'illuminazione perfetta e un elevato contrasto. Di conseguenza, si ottengono tempi di esposizione brevi della Telecamera machine vision e, successivamente, tempi di ciclo ridotti della macchina.
Sfide dell'illuminazione telecentrica
1. Costo delle apparecchiature
I sistemi di illuminazione telecentrica possono essere più costosi rispetto alle soluzioni di illuminazione convenzionali a causa del design specializzato e dell'ottica di precisione coinvolta. Il costo degli obiettivi telecentrici e delle sorgenti luminose dedicate può rappresentare una sfida per il budget
per alcune applicazioni.
2. Requisiti di spazio
Le dimensioni fisiche degli obiettivi telecentrici e delle sorgenti luminose possono richiedere spazio aggiuntivo in un setup di machine vision. Questo può presentare limitazioni in applicazioni dove lo spazio è ristretto o quando si integra il sistema di illuminazione in apparecchiature esistenti.
3. Sforzo di installazione
È importante notare che l'utilizzo dell'illuminazione telecentrica richiederà un allineamento accurato dei componenti ottici. Questo garantisce prestazioni ottimali e fornisce la qualità d'immagine desiderata.
Retroilluminazione parallela come alternativa
In situazioni in cui le limitazioni di spazio o le considerazioni sui costi sono fattori critici, una retroilluminazione parallela può rappresentare un'alternativa valida all'illuminazione telecentrica. Le retroilluminazioni parallele sono dotate di un filtro specializzato che riduce l'emissione diffusa della luce e crea una luce più uniforme e direzionata.
Sebbene possa non offrire lo stesso livello di percezione della profondità o di controllo della prospettiva, una retroilluminazione parallela presenta vantaggi in scenari specifici:
1. Soluzione salvaspazio
I sistemi di retroilluminazione parallela sono generalmente più compatti rispetto alle soluzioni di illuminazione telecentrica, rendendoli adatti per applicazioni con vincoli di spazio limitato o quando l'ottimizzazione dello spazio è una priorità.
2. Illuminazione uniforme
Una retroilluminazione parallela può fornire un'illuminazione uniforme e omogenea sulla superficie dell'oggetto. Questo garantisce una qualità d'immagine costante.
3. Rilevamento dei bordi e aumento del contrasto
La retroilluminazione parallela migliora le capacità di rilevamento dei bordi aumentando la visibilità dei contorni e dei limiti degli oggetti. Inoltre, incrementa il contrasto, consentendo una migliore differenziazione delle caratteristiche, dei difetti o delle irregolarità dell'oggetto.
Retroilluminazione parallela vs. illuminazione telecentrica
Conclusione
I sistemi con obiettivi telecentrici e luci telecentriche offrono notevoli vantaggi in termini di contrasto migliorato e precisione di misura. Sebbene possano comportare costi e requisiti di spazio superiori, i benefici che apportano sono inestimabili. In situazioni in cui le limitazioni di spazio o i vincoli di costo rappresentano una preoccupazione, una retroilluminazione parallela può costituire un'alternativa praticabile. Le retroilluminazioni parallele offrono un'illuminazione uniforme e una migliore capacità di rilevamento dei bordi. Considerando attentamente i requisiti specifici e le limitazioni di ciascuna tecnica di illuminazione, i progettisti di sistemi machine vision possono selezionare la soluzione ottimale per le loro applicazioni, garantendo risultati di imaging affidabili e precisi.
