Nulles leņķiskais skata lauks: paralakses kļūdu novēršana
Parastajiem objektīviem ir leņķiskie redzes lauki (AFOV), tāpēc, palielinoties attālumam starp objektīvu un objektu, palielinājums samazinās. Tādā veidā cilvēka redze darbojas un veicina mūsu dziļuma uztveri. Šī AFOV rezultāts irparalakse, kas pazīstama arī kā perspektīvas kļūda, kas samazina precizitāti, jo novērotais redzes sistēmas mērījums mainīsies, ja objekts tiek pārvietots (pat ja paliek lauka dziļumā [DOF]) palielinājuma izmaiņu dēļ. Telecentriskās lēcas novērš tradicionālajām lēcām raksturīgo paralakses kļūdu, nodrošinot nemainīgu, leņķisku FOV; jebkurā attālumā no objektīva telecentriskajam objektīvam vienmēr būs vienāds FOV. Skat1. attēlspar atšķirību starp netelecentrisku un telecentrisku FOV.
Telecentriskā objektīva pastāvīgajam FOV ir gan priekšrocības, gan ierobežojumi lietojumu mērīšanai. Telecentriskā objektīva galvenā priekšrocība ir tā, ka tā palielinājums nemainās attiecībā uz dziļumu.2. attēlsparāda divus dažādus objektus dažādos darba attālumos (WD), kas attēloti gan ar fiksētu fokusa attālumu (netelecentrisku) objektīvu (centrā), gan ar telecentrisko objektīvu (pa labi). Ņemiet vērā, ka attēlā, kas uzņemts ar telecentrisko objektīvu, nav iespējams noteikt, kurš objekts atrodas otra priekšā. Izmantojot fiksētā fokusa attāluma objektīvu, ir pilnīgi skaidrs, ka objekts, kas šķiet mazāks, atrodas tālāk no objektīva.
Kamēr2. attēlsir krasa WD nobīdes ziņā, tas parāda, cik svarīgi ir samazināt paralakses kļūdu. Daudzi automatizētie pārbaudes uzdevumi ir attēlveidošanas objekti, kas pārvietojas pa attēlveidošanas sistēmas FOV, un detaļu novietojums reti ir perfekti atkārtojams. Ja WD nav identisks katram objektam, ko objektīvs attēlveido, katra objekta mērījumi mainīsies palielinājuma nobīdes dēļ (skatiet sadaļu Izšķirtspēja, lai uzzinātu vairāk par palielinājumu un tā definēšanu). Mašīnredzes sistēma, kas izvada dažādus rezultātus, pamatojoties uz palielinājuma kalibrēšanas kļūdu (kas ir neizbēgama ar fiksēta fokusa attāluma objektīvu), ir neuzticams risinājums, un to nevar izmantot, ja nepieciešama augsta precizitāte. Telecentriskās lēcas novērš bažas par mērījumu kļūdām, kas citādi varētu rasties tādu faktoru dēļ kā vibrējošs konveijers vai neprecīza detaļu atrašanās vieta.
Telecentriskie objektīvi un asuma dziļums
Ir izplatīts nepareizs uzskats, ka telecentriskajiem objektīviem pēc būtības ir lielāks DOF nekā parastajiem objektīviem. Lai gan DOF galu galā joprojām nosaka objektīva viļņa garums un f/#, ir taisnība, ka telecentriskajiem objektīviem var būt lielāks izmantojamais DOF nekā parastajiem objektīviem, jo abās labākā fokusa pusēs ir simetriska izplūšana. Pārbaudāmajai daļai virzoties uz objektīvu vai prom no tā, tā sekos ar to saistītajam AFOV (vai galvenajam staram). Objektīvā, kas nav telecentrisks, kad objekts tiek pārvietots fokusā un ārpus tā, daļa asimetriski izplūst paralakses un palielinājuma izmaiņu dēļ, kas ir saistītas ar tā AFOV. Tomēr telecentriskās lēcas izplūst simetriski, jo FOV nav leņķa komponenta. Praksē tas nozīmē, ka tādi elementi kā malas saglabā savu masas centru; Precīzu mērījumu joprojām var veikt, ja objekts atrodas ārpus labākā fokusa, ja vien kontrasts saglabājas pietiekami augsts, lai algoritms, ko izmanto mašīnredzes sistēma, darbotos pareizi.
Lai gan tas var šķist pretrunīgi, izplūšanu var izdevīgi izmantot noteiktos lietojumos ar telecentriskiem objektīviem. Piemēram, ja mašīnredzes sistēmai ir jāatrod tapas centra atrašanās vieta, kā parādīts attēlā3.a attēls, pāreja no baltā uz melno ir diezgan asa, kad objektīvs ir fokusā. In3.b attēls, tā pati tapa tiek parādīta nedaudz defokusēta.
Aplūkojot attēla pelēkuma līmeņu diagrammu no līnijas profila, kas ņemts pāri daļas malai, kā parādīts4. attēls, līnijas slīpums ir daudz seklāks nedaudz defokusētajam attēlam, jo tapas mala ir izkliedēta pa vairāk pikseļiem. Telecentriskā objektīva simetriskā izplūšanas dēļ šo izplūšanu joprojām var izmantot, jo centroīds nav pārvietojies un ir samazināts nepieciešamās apakšpikseļu interpolācijas apjoms. Tas samazina jutīgumu pret pelēkuma līmeņa svārstībām, ko izraisa sensora troksnis, un ļauj uzticamāk un ar lielāku atkārtojamību noteikt tapas centra atrašanās vietu.