عدسی دور مرکزی یک طرح نوری است که پرتو اصلی آن موازی با محور نوری است. به دلیل این ویژگیها، مزایای اصلی لنزهای دور مرکزی حذف اعوجاج در زمان خارج از فوکوس و ارائه عملکرد برتر تصویر هنگام انجام اندازهگیری و بازرسی با دقت بالا است.
تعریف لنز دور مرکزی
لنزهای تلهسانتریک دارای سه دسته هستند، عدسیهای تلهمرکزی فضای شی، تلهسانتریک فضای تصویر و لنز دو دور مرکزی. تفاوت بین این سه نوع در این است که پرتو اصلی که موازی با محور نوری است در فضای جسم یا در سمت تصویر یا در هر دو فضای جسم و تصویر قرار دارد. لنزهای تلهسانتریک فضای شی و لنزهای دو تلهسانتریک محبوبترین لنزهای تلهسانتریک در کاربردها هستند.
طراحی لنز دور مرکزی
هدف از طراحی لنز دور مرکزی حذف تفاوت در بزرگنمایی ناشی از ناهماهنگی فاصله بین جسم اندازه گیری شده و عدسی است. و لنزهای تلهسانتریک مختلف به طرحهای تلهسانتریک متفاوتی نیاز دارند
اصل طراحی مسیر نور دور مرکزی فضای جسم
مرکز همگرا پرتو اصلی فضای جسم به موازات محور نوری در فاصله بینهایتی از فضای تصویر قرار دارد که به آن مسیر نور دور مرکزی فضای جسم میگویند. عملکرد آن این است: می تواند خطای خواندن ناشی از فوکوس نادرست شی را از بین ببرد.
اصل طراحی مسیر نور دور مرکزی سمت تصویر
مرکز همگرای پرتو اصلی سمت تصویر به موازات محور نوری در فاصله بینهایتی از جسم قرار دارد که به آن مسیر نور دور مرکزی سمت تصویر میگویند. عملکرد آن حذف خطای اندازه گیری ناشی از فوکوس نادرست در سمت تصویر است.
اصل طراحی مسیر نوری دور مرکزی در هر دو طرف
این کارکردهای دوگانه فضای جسم/فضای تصویر از راه دور مرکزی را ادغام می کند و عمدتاً در زمینه اندازه گیری و تشخیص بینایی استفاده می شود. لنز Bi-telecentric که به آن عدسی دور مرکزی دوگانه نیز گفته می شود، این اصل را اتخاذ می کند.
مزایای فنی لنزهای دور مرکزی
کیفیت بالا
وضوح تصویر به طور کلی توسط CTF (تابع انتقال کنتراست) اندازه گیری می شود که کنتراست فرکانس فضایی موجود سنسور تصویر را کمی می کند و واحد lp/mm است. اکثر ادغامکنندههای بینایی ماشین معمولاً تعداد زیادی لنز ارزان با پیکسل پایین و وضوح پایین جمعآوری میکنند و در نهایت فقط میتوانند تصاویری تار تولید کنند. با یک لنز دور مرکزی، حتی با یک سنسور تصویر پیکسلی کوچک، می توان تصاویری با وضوح بالا تولید کرد.
طراحی واقعی لنز از راه دور: عمق میدان فوق العاده و اعوجاج کم
این دیدگاه وجود داشت که لنز دور مرکزی عمدتاً مشکل اعوجاج را حل می کند. در واقع، عدسی دور مرکزی نه تنها مشکل اعوجاج را حل می کند، بلکه اعوجاج کم تنها یک ویژگی اضافی لنز تله مرکزی است. ویژگی های نوری منحصر به فرد لنز دور مرکزی: هنگامی که جسم در میدان دید حرکت می کند، بزرگنمایی آن در موقعیت های مختلف تغییر نمی کند، که مشخص می کند که نمی توان آن را با لنزهای صنعتی معمولی در برخی زمینه ها جایگزین کرد. به عنوان مثال، عمق میدان بزرگتر آن را می توان به خوبی با محیط کار در محل تطبیق داد، که این مشکلی نیست که فقط با الگوریتم قابل حل باشد.
طراحی منحصر به فرد مسیر نور موازی
طراحی یک لنز صنعتی دور مرکزی برای تصویربرداری با نور موازی از نظر تئوری پیچیده نیست، اما دستیابی به وضوح و کیفیت تصویر مشخصی موضوع دیگری است. طراحی و ساخت لنز دور مرکزی در واقع دشوارتر از یک لنز به معنای کلی است. دلیل آن این است که اندازه لنز نوری لنز تله مرکزی نسبتاً بزرگ است که اصلاح اختلاف فازهای مختلف نور لبه را دشوارتر می کند.
برای به دست آوردن کیفیت تصویر خوب از میدان دید لبه، طراحی محصول و دقت ساخت بالاتری نیاز است و در بسیاری از موارد لازم است طراح تجربه نسبتاً غنی در طراحی داشته باشد.
طراحی لنز دور مرکزی مناسب را انتخاب کنید
چگونه طراحی لنز دور مرکزی مناسب را انتخاب کنیم؟ اول از همه، اندازه CCD سازگار با لنز باید برابر یا بزرگتر از اندازه سنسور دوربین باشد. ثانیاً، زمانی که اندازه جسم و اندازه سنسور دوربین تأیید شد، ماگ را محاسبه کنید، اگر ماگ مناسب وجود نداشته باشد، همیشه یک ماگ کوچکتر انتخاب کنید تا تمام ناحیه شی را پوشش دهد. در نهایت، اندازه WD و لنز را بررسی کنید تا مطمئن شوید که می تواند در طراحی کل سیستم قرار بگیرد. به سایر الزامات مانند اعوجاج یا DOF در صورت لزوم توجه کنید.