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Intelligente Kameras: Die Anwendungsfelder sind vielfältig

24. Mai 2012, 16:31 Uhr | Andreas Knoll
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Zentrierfehlern auf der Spur mit intelligenten Kameras

Wie vielfältig bildverarbeitende Kameras heute eingesetzt werden können, zeigt ein Beispiel, bei dem es im Gegensatz zu den Überwachungsaufgaben in Australien und Frankreich nicht um die große Übersicht, sondern um kleinste Details geht: das Detektieren von Zentrierfehlern bei optischen Linsen. Deren Herstellung ist durch mechanische Fertigungsschritte wie Schleifen, Polieren, Zentrieren und Beschichten sehr aufwändig und führt nicht selten zu sogenannten Zentrierfehlern. Diese werden auch als Flächenkippfehler bezeichnet und sind ein Maß für die Abweichung der optischen Achse zur geometrischen Achse einer Linse.

Bei exakter Bestimmung der Abweichung der Achsen kann ein Aussortieren solcher Linsen verhindert werden, was eine ganze Menge Geld spart. Bislang kommen dafür Messgeräte mit geeigneter Vorsatzoptik und einem Kollimator - ein Gerät zur Erzeugung eines parallelen Strahlenverlaufs - zum Einsatz. Diese Messgeräte haben jedoch den Nachteil, dass sie bei ständig wechselnden Linsentypen kompliziert zu handhaben sind.

Das Unternehmen Jos. Schneider Optische Werke GmbH, bekannt unter dem Markennamen Schneider-Kreuznach, suchte deshalb nach einer Lösung mit höherer Genauigkeit sowie besserer Handhabbarkeit und entwickelte ein Messgerät auf Basis des Reflexbildverfahrens. Die erste Generation des Messgeräts verwendete als Basis die klassische Kamera/Framegrabber-Lösung. In einer aktuellen Generation sollte diese einer Lösung mit digitaler USB-Kamera weichen und so das Messgerät vereinfachen. Um das Grunddesign des Geräts nicht ändern zu müssen, benötigte Schneider-Kreuznach eine kleine, flexible Lösung mit guter Bildqualität.

Diese Eigenschaften fanden die Schneider-Kreuznach-Entwickler in der Modulvariante der »mvBlueFOX«-Kamera von Matrix Vision. Mit jeweils 38,8 mm Länge und Breite und bei einer maximalen Tiefe von 34 mm passte das Modul in die vorgegebene Form. Das Messgerät und die Kamera bilden jetzt ein Team, das eine Genauigkeit von 0,01 Winkelminuten erreicht. Zentrierfehler werden direkt nach ISO 10110 gemessen, ohne dass irgendwelche Linsendaten wie Radius oder Brennweite wie bei anderen Verfahren bekannt sein müssen.

Die spezielle Anordnung von Projektor und Empfänger in Verbindung mit einem wirksamen Raumfilter ermöglichen dem Gerät eine hohe Trennschärfe bei der Antastung der optischen Flächen. Linsen mit einer Mittendicke von 0,4 mm sind ohne Probleme zu vermessen. Weil das Prüfgerät mit zwei Messköpfen ausgestattet ist, können auch zwei »mvBlueFOX-M«-Module eingesetzt werden. Somit lassen sich Linsen mit zwei Linsenflächen beidseitig vermessen, ohne dass die Linse gewendet werden muss.

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