3D-Technologien auf dem Vormarsch ... - GIT Verlag

VISIOn
Klein und leistungsfähig
Optimal abgestimmte Optik- und Beleuchtungsbaugruppen für
die industrielle Bildverarbeitung
Industriegüter unterliegen heute der Minia-
turisierung. Maschinenbauer folgen diesem
Trend, indem sie immer kompaktere Ma-
schinen anbieten, die kleine Objekte pro-
duzieren, weiterverarbeiten und transpor-
tieren. Ein wichtiger Bestandteil innerhalb
der Maschine ist das Bildverarbeitungssys-
tem für die 100%ige Automatisierung und
Qualitätskontrolle. Die Hersteller von Bild-
verarbeitungskomponenten reagieren auf
die Miniaturisierung und bieten ihrerseits
Komponenten an, die sich durch immer
weiter reduzierte Bauformen bei gleichzei-
tiger Erhöhung der Leistungsfähigkeit
auszeichnen.
Dem Anwender steht in den meisten Applikationen
für die Montage des Bildverarbeitungssystems
nur ein Minimum an
Bauraum zur Verfügung. Kombinierbare
Optik­ und Beleuchtungskomponenten
bieten den Vorteil, dass sie sich einfach
und sicher auch unter engsten Einbaubedingungen
in die Maschinen integrieren
lassen.
Kleine Prüfobjekte werden für Prüf­
und Messaufgaben in der industriellen
Bildverarbeitung mittels entozentrischer
und telezentrischer Objektive erfasst und
auf dem Bildaufnehmer abgebildet.
Entozentrie
Entozentrische Objektive haben eine normale
Perspektive. Das bedeutet, in Abhängigkeit
von der Objektentfernung
zum Bildaufnahmesystem ändert sich die
Bildgröße auf dem Bildaufnehmer z. B.
einer Kamera. Attributive
Prüfungen, Beobachtungsaufgaben
und
Anwesenheitskontrollen
sind dabei
typische Anwendungsgebiete
für
den Einsatz von entozentrischenStandardoptiken.
Quelle: Flickr, variantionen
Telezentrie
Demgegenüber ist bei den telezentrischen
Objektiven der Fehler, der sich
durch die Perspektive ergibt, eliminiert.
Die optischen Hauptstrahlen verlaufen
außerhalb der Optikbaugruppe parallel
zur optischen Achse und ermöglichen so
die perspektivfreie Abbildung. Telezentrische
Objektive sind deshalb bei anspruchsvollen
Messaufgaben gegenüber
der entozentrischen Bauart zu bevorzugen.
Weitere Anwendungsgebiete sind
z. B. das Überprüfen von stark glänzenden
Teilen oder die Kontrolle von Glasobjekten.
Bei der Auswahl des geeigneten
Objektivs für die Abbildung, insbesondere
von kleinen Objekten,
sollte der Anwender folgende
Parameter berücksichtigen:
Abbildungsmaßstab
Der Abbildungsmaßstab ß’ ist nach
DIN1335 definiert als das Größenverhältnis
eines Prüfobjektes in der Bildebene
zur Objektebene. Die Anzahl der
verfügbaren Bildpunkte (Pixel) bestimmt
die Messgenauigkeit des Bildverarbeitungssystems.
Das bedeutet, dass mit
steigender Größe der Abbildung eines
Objektes auf dem gleichen Bildaufnehmer
die Genauigkeit des Bildverarbeitungssystems
zunimmt.
Schärfentiefe
Die Schärfentiefe eines optischen Systems
gibt den Bereich an, indem die Position
des zu inspizierenden Teils entlang
der optischen Achse variieren darf, ohne
dass eine merkliche Änderung der Bildschärfe
auftritt. Der Schärfentiefebereich
wird durch den Abbildungsmaßstab und
die Apertur (Blendenöffnung) des optischen
Systems bestimmt.
In Prüfanwendungen kann der Anwender
applikationsbedingt aufgrund
mechanischer Zuführung einen konstanten
Abstand zwischen Vorderkante
Objektiv und Prüfebene, den sog. Arbeitsabstand,
in der Regel nicht garantieren.
Hier bieten Objektive mit einer
variablen Blende den Vorteil, dass die
Schärfentiefe über einen bestimmten
� Spezielle Adapter und ein kompaktes mechanisches
Design ermöglichen die Montage
der Ringbeleuchtung RK1220 an verschiedenen
entozentrischen und telezentrischen
Objektiven
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