
远心镜头这东西,装上去容易调起来难
周末折腾了一下远心镜头的选型,踩了不少坑。
起因是客户那条产线。做金属件的尺寸测量,工件在传送带上过来,Z轴方向总有点晃。他们原来用普通工业镜头,放大倍率跟着物距走,工件离得近一点图像就大一圈,测出来的尺寸跟着飘。软件那边标了两天,换个批次又要重标,工程师怨气很大。
远心镜头就是冲这个来的。外文叫 Telecentric Lens,主光线平行于光轴,入射光瞳在无限远处。打个比方,普通镜头像一群人从各个方向走向一扇门,远心镜头要求所有人正对门框直线走。带来的直接结果就是,物体在景深范围内前后移动,成像大小不变。这行是二十一世纪初精密检测需求带起来的,齿轮测量那类场景用得最多。
我没法把镜头搬回家测,就跟着团队跑了一趟客户现场,又找灵猴那边要了段演示视频和参数表对着看。这个系列里有内同轴远心和液态镜头两类。内同轴我理解是省了外置同轴光源,光直接从镜头轴向打出去,测反光金属件时不用再围着工件布光。液态镜头那类,对焦靠电控调,换产品型号不用手动拧。
现场看到的几个点。
装上去不难,标准接口,拧上就行。难的是调。工作距离固定,离工件远了近了都不行,得先把机械结构对到位。同轴光打上去之后,反光件表面的划痕和边缘会很干净,换成哑光件效果就没那么明显,还得补侧光。景深确实宽,可它不是无限,超出那个范围照样糊。
标定这块,我原来的预期是能省事,实际没那么乐观。放大倍率恒定,意味着标一次能管一段时间,这是真的,比普通镜头两天一标好太多。但畸变低不等于零畸变,精密测量还是得先做一次畸变校正,把残余那点误差扣掉。远心镜头贵,贵在能把标定周期压下来。
价格得算。同样视野,远心比普通工业镜头贵不少,具体倍数看口径和倍率,我没拿到准数就不瞎说了。而且大视野和大倍率基本是矛盾的,想看得广又要看得细,就得上多套或者换更大的传感器,成本再往上走。
所以结论是看情况。单件价值高、公差紧、工件定位不稳的测量场景,值得上,比如精密五金、连接器、齿轮这类。反过来,只是做有无检测、粗略定位、读码,普通镜头就够了,上远心是浪费。缺陷检测要看类型,表面划痕配同轴光不错,内部或大面积色差那类,光学再好也得靠算法兜。
下一步我打算让团队拿两个典型工件的样件,做一轮远心和普通镜头的对照测试,把标定工时和误判率都记下来,再决定这条产线要不要整体换。
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