যন্ত্র ভিজন লেন্স: বিভিন্ন পরীক্ষা বস্তু আকারের জন্য ফিল্ড অফ ডিপথ বিবেচনা
যন্ত্র ভিজন লেন্স: বিভিন্ন শিল্পীয় পরীক্ষা জন্য ফিল্ড অফ ডিপথ অপটিমাইজ করা
পরিচিতি: প্রসিকশন পরীক্ষায় ফিল্ড অফ ডিপথের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা যন্ত্র ভিজন সিস্টেমে, ফিল্ড অফ ডিপথ (DoF) অনুসন্ধানের বস্তুর জন্য গ্রহণযোগ্য পরিষ্কারতা পরিসর নির্ধারণ করে। শিল্পকার্য প্রক্রিয়া উপাদান প্রস্তুত করে যা উপ-মিলিমিটার ইলেকট্রনিক্স থেকে বহু-মিটার শিল্পীয় যৌথ পর্যন্ত বিস্তৃত, ফলে DoF অধিকার করা একটি নির্ণায়ক উপাদান হয় যা সঠিকতা এবং দক্ষতা নির্ধারণ করে। B2B নির্ণয়কারীদের জন্য, লেন্সের ক্ষমতা বস্তুর আকারের পরিবর্তনশীলতা সঙ্গে মিলিয়ে নেওয়া ত্রুটি পালিয়ে যাওয়ার হার, উৎপাদন বন্ধ থাকা সময় এবং মোট মালিকানা খরচ নির্ধারণ করতে পারে।
ডিপথ অফ ফিল্ডের চ্যালেঞ্জ: বস্তুর আকার অপটিক্যাল রणনীতি নির্ধারণ করে
মাইক্রো-স্কেল বস্তু: যখন প্রতি মাইক্রোন গুরুত্বপূর্ণ সেমিকন্ডাক্টর চিপ বা মেডিকেল ইমপ্লান্ট জের মতো উপাদান পরীক্ষা করা একটি চরম বৃদ্ধি দরকার। তবে, উচ্চ বৃদ্ধি DoF খুবই সীমিত করে। কনভেয়ার ভ্রাঙ্গন বা অংশ বাকা হওয়ার কারণে সামান্য উচ্চতা পরিবর্তন—মূলত গুরুত্বপূর্ণ ত্রুটি (যেমন, সোল্ডার ফাটল বা মাইক্রো-খাদ) অদৃশ্য হতে পারে। ট্রেডিশনাল লেন্স এখানে সমস্যায় পড়তে পারে, ফলে উচ্চ-গতির SMT লাইনে মিথ্যা নেগেটিভ বৃদ্ধি পেতে পারে ১০–১৫%।
মধ্যম আকারের উপাদান: ফ্লেক্সিবিলিটি বিনিময়ে স্থিতিশীলতা PCBA পরীক্ষা বা প্যাকেজিং লেবেল যাচাইকরণে, বস্তুগুলি অনেক সময় বক্র পৃষ্ঠ বা অবস্থানের অসঙ্গতি দেখায়। একটি লেন্সকে ±2–5mm উচ্চতা বিচ্যুতির জন্য সহনশীলতা এবং বিস্তারিত রেজোলিউশনের মধ্যে ভারসাম্য রাখতে হবে। যদি DoF খুব ছোট হয়, তাহলে ফ্যাসিলিটিগুলি পুনরায় ক্যালিব্রেশনের সম্মুখীন হতে পারে, যা স্বয়ংক্রিয় প্যাকেজিং লাইনে 20% পর্যন্ত উৎপাদন ধারণা হ্রাস করতে পারে।
বড়/3D স্ট্রাকচার: শারীরিক সীমার মুখোমুখি অটোমোবাইল বডি প্যানেল বা উদ্যোগ প্যালেটের জন্য অসমতল সমতলের মধ্যে 50–100mm+ এর বেশি DoF আবশ্যক। স্ট্যান্ডার্ড লেন্স একক ফ্রেমে এটি অর্জন করতে পারে না। একটি অটোমোবাইল নির্মাতা 70% বেশি হস্তকর পুনর্গঠন খরচ রিপোর্ট করেছে কারণ বক্র পৃষ্ঠে ধারণযোগ্য বিক্ষোভের ফলে সীমান্ত ডিফেক্ট ধরা যায় নি—এটি অপর্যাপ্ত DoF-এর সরাসরি ফলাফল।
আর্থিং ওপটিকাল সমাধানের জন্য শিল্প স্কেল পরিবর্তনশীলতা
মাইক্রো-অবজেক্টের জন্য নির্ভুল ফোকাস টেলেসেন্ট্রিক লেন্স এখানে অনেক সময় অপরিহার্য। তাদের সমান্তরাল আলোর পথ দৃশ্যতা বিকৃতি এড়াতে এবং উচ্চ ম্যাগনিফিকেশনে তুলনামূলকভাবে বড় ডিওএফ (DoF) প্রদান করতে সাহায্য করে। গুরুত্বপূর্ণ বাস্তবায়নগুলো হলো:
- অ্যাপারচার অপটিমাইজেশন : অ্যাপারচার বন্ধ করা (উচ্চ f/#) ডিওএফ বাড়ায় কিন্তু একক আলোকিত প্রদর্শন বজায় রাখতে জন্য উচ্চ-শক্তির কোঅক্সিয়াল আলোকনের প্রয়োজন হয়।
- স্থিতিশীলতা প্রোটোকল : প্রেসিশন মাউন্ট এবং এন্টি-ভিব্রেশন স্টেজ মাইক্রোমিটার-স্তরের পরিবর্তন পুরণ করে। উদাহরণস্বরূপ, HIFLY's টেলেসেন্ট্রিক সিরিজের জন্য, ব্যবহারকারীরা MEMS সেন্সর পরীক্ষা জন্য সঙ্গত ±0.05mm ডিওএফ অর্জন করতে পারেন, যা ভুল প্রত্যাখ্যান কমায় ৪০%।
মাঝারি বস্তুর জন্য অ্যাডাপ্টিভ অপটিক্স সমযোজিত অ্যাপারচার সহ ফিক্সড-ফোকাস শিল্পীয় লেন্স একটি বহুমুখী মধ্যবর্তী সমাধান প্রদান করে। গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা হলো:
- প্যারামিটার ব্যালেন্সিং : কার্যকর দূরত্ব (WD) বাড়ানো বা ফোকাস দৈর্ঘ্য কমানো ডিওএফ বাড়ায় কিন্তু এটি রেজোলিউশন হ্রাস করতে পারে।
- ডায়নামিক অ্যাপারচার নিয়ন্ত্রণ : কিছু সিস্টেম সফটওয়্যারের মাধ্যমে বাস্তব-সময়ে f/# সংশোধন একত্রিত করে যখন উচ্চতা সেন্সর বস্তু বিচ্যুতি গণনা করে। একটি লজিস্টিক্স ইন্টিগ্রেটর এই পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল অনিয়মিতভাবে সাজানো প্যাকেটের উপর 99.2% পড়ার হার বজায় রেখেছিল, সিস্টেম ডাউনটাইম কমিয়েছিল 35%।
বড় মাত্রার গভীরতা জন্য উন্নত পদ্ধতি যখন আধunik ডিপথ অফ ফোকাস (DoF) সীমানা যথেষ্ট না হয়, মা lti-ফ্রেম ফিউশন সেই ফাঁকুড়ি ভরে দেয়:
- ফোকাস স্ট্যাকিং : দ্রুত বিভিন্ন ফোকাস প্লেনে 10–30 ছবি ধরে এবং তারপর একটি একক সংযোজিত ছবিতে সূক্ষ্ম অঞ্চলগুলি মিশিয়ে দেয়। আধুনিক শিল্প-মানের সিস্টেম <1 সেকেন্ডের মধ্যে প্রতি পরীক্ষা বিন্দুতে এটি সম্পন্ন করে।
- ওয়েভফ্রন্ট কোডিং অপটিক্স : বিশেষ লেন্স ব্যবহার করে ফেーズ নিয়ন্ত্রণ করে আধunik ডিপথ অফ ফোকাস (DoF) অপটিক্যালি বাড়িয়ে দেয়, যদিও গণনামূলক পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন। এই পদ্ধতি বড় অংশের পরীক্ষায় ক্যামেরা বিতরণের প্রয়োজন কমিয়ে দিতে পারে 50%, যা ধাতু তৈরি গুণাবলি কার্যাবলীতে যাচাই করা হয়েছে।
অপটিক্স ব্যবহারের জন্য রणনীতিগত বাস্তবায়ন: ব্যবসায়িক ফলাফলের সঙ্গে মিলিয়ে যাওয়া
ধাপ ১: পরীক্ষা প্রয়োজনীয়তাকে অপটিক্যাল গণিতের সাথে ম্যাপ করুন ডিপথ অফ ফোকাসের ভিত্তিগত সূত্র ব্যবহার করুন:
DoF ≈ ২ × পিক্সেল আকার × (WD)² × f/# / (ফোকাস দূরত্ব)²
প্রাথমিকভাবে গুরুত্ব দিন:
- বড় বস্তুর জন্য পিক্সেল আকার এবং WD।
- মাইক্রো-অংশের জন্য f/# এবং ফোকাস দূরত্ব।
ধাপ ২: আলোকিত সpatibility যাচাই করুন DoF অপটিমাইজেশন আলোকিত উপর নির্ভরশীল। উদাহরণস্বরূপ:
- ছোট অ্যাপারচার মাইক্রো-ইনস্পেকশনের জন্য ১০০,০০০+ লাক্স কোয়াক্সিয়াল LED অ্যারে প্রয়োজন।
- ফোকাস স্ট্যাকিং সকল ফোকাস প্লেনে ছায়াহীন এবং সঙ্গত আলোকিত দরকার।
ধাপ ৩: মোট মালিকানা খরচ (TCO) গণনা করুন গণনায় অন্তর্ভুক্ত করুন:
- পুনর্গঠন খরচ এড়ানো (যেমন, গাড়ি পেইন্ট-দোষ এসকেপে ৩০% হ্রাস)।
- ফোকাস পুনর্ক্যালিব্রেশনে কম ফোকাস দিয়ে থ্রুপুট বাড়ানো।
- পণ্য মিশ্রণ পরিবর্তন প্রতি ব্যায় কমানো।
ধাপ ৪: স্কেলেবল আর্কিটেকচার সাথে ভবিষ্যদ্বাণী করুন মডিউলার সিস্টেমের জন্য অপশন নিন যা সমর্থন করে:
- লেন্স বিনিময়যোগ্যতা (যেমন, টেলেসেন্ট্রিক থেকে ম্যাক্রো লেন্সে)।
- সফটওয়্যার-আপগ্রেডযোগ্য ফোকাস স্ট্যাকিং।
- অ্যাপারচার সাজেশনের সাথে সিঙ্ক হওয়া লাইটিং কন্ট্রোলার।
নিষ্কর্ষ: ডিপথ অফ ফিল্ড হিসেবে কার্যকারিতা গুণক
এন্ডাস্ট্রিয়াল অটোমেশনে, DoF শুধু অপটিক্যাল পদার্থবিজ্ঞান নয়—এটি উৎপাদন, গতি এবং ব্যয়ের ওপর প্রভাব ফেলে এমন একটি রणনীতিগত চলক। বহু-স্কেল ঘটক পরীক্ষা করা সুবিধা পরিমেয় অর্জন করতে পারে দ্বারা:
- অবজেক্ট সাইজের চূড়ান্ত মাত্রার জন্য লেন্স ধরন মিলিয়ে নেওয়া (মাইক্রো জন্য টেলেসেনট্রিক, ম্যাক্রো জন্য ফোকাস স্ট্যাকিং).
- প্যারামিটার সমন্বয় আইএনি ভিশন সিস্টেম ফিডব্যাক লুপের মাধ্যমে।
- অপটিক্স এবং লাইটিং পূর্ব-এনটিগ্রেট সুবিধা বাধা এড়াতে।