Aplicação de grande profundidade de campo e caminho óptico telecêntrico na análise de imagens de partículas

1. O papel da grande profundidade de campo

Profundidade de campo refere-se à faixa axial de um objeto que pode ser claramente visualizado por um sistema de imagem. Na análise de partículas, as partículas podem ser distribuídas em diferentes planos focais (como partículas suspensas em um líquido fluindo ou na camada superior/inferior de partículas acumuladas). O design de grande profundidade de campo pode:

Reduza o erro de foco: mesmo que as partículas não estejam no mesmo plano focal, elas podem ser visualizadas claramente ao mesmo tempo para evitar desfoque.

Adapte-se a cenas dinâmicas: Adequado para captura contínua de partículas em movimento (como partículas em leitos fluidizados, sprays ou fluidos).

Simplifique a operação: Não há necessidade de ajustar o foco com frequência, melhorando a eficiência da análise.

2. Principais vantagens do caminho óptico telecêntrico

A característica do caminho óptico telecêntrico é que a luz principal é paralela ao eixo óptico. Suas principais vantagens são:

Elimine a distorção de perspectiva: Independentemente da distância da partícula à lente, o tamanho da imagem permanece consistente, evitando erros de ampliação.

Detecção de borda de alta precisão: Certifique-se de que o limite da partícula esteja claro e nítido, o que é conveniente para análise de forma e medição de tamanho.

Combinação uniforme de iluminação: Com o sistema de iluminação telecêntrica, a interferência de sombras e reflexos é reduzida e o contraste da imagem é melhorado.

3. Combinado com o cenário específico da aplicação

(1) Análise em lote de partículas amplamente distribuídas

A faixa de tamanho de partícula é grande: por exemplo, uma mistura de partículas variando de micrômetros a milímetros. A grande profundidade de campo pode cobrir camadas de partículas de diferentes alturas, e o caminho óptico telecêntrico garante que o tamanho de todas as partículas seja medido sem distorção.

Imagem tomográfica de partículas acumuladas: evite o desfoque das partículas inferiores devido à profundidade de campo insuficiente e elimine o erro de oclusão das partículas superiores na imagem inferior.

(2) Monitoramento dinâmico de processos

Captura em tempo real de partículas fluidas: como partículas no transporte de dutos ou pulverização seca, grande profundidade de campo pode rastrear partículas em movimento rápido e o caminho óptico telecêntrico evita desvio de medição causado por desfoque de movimento.

Sistema de detecção on-line: usado para monitoramento de qualidade em tempo real em linhas de produção industrial para reduzir falhas de imagem causadas por vibração ou deslocamento de posição.

(3) Caracterização de partículas de formato complexo

Partículas não esféricas (como fibras e partículas em flocos): O caminho óptico telecêntrico elimina a distorção de forma causada pela inclinação ou diferença de altura, garantindo a extração precisa de parâmetros como proporção de aspecto e rugosidade da superfície.

4. Casos práticos de aplicação

Indústria farmacêutica: Na detecção da distribuição do tamanho das partículas do pó do medicamento, o caminho óptico telecêntrico garante que o tamanho das partículas finas (<10μm) and agglomerates are accurately measured.

Classificação de mineração: análise em tempo real de partículas de minério na correia transportadora, grande profundidade de campo cobre a área de empilhamento de partículas e o caminho óptico telecêntrico evita distorção de borda.

Monitoramento ambiental: Imagens microscópicas de partículas atmosféricas (PM2.5/PM10) para lidar com os desafios da distribuição irregular e da flutuação dinâmica.

5. Conclusão

A grande profundidade de campo e o design do caminho óptico telecêntrico melhoram significativamente a confiabilidade e a aplicabilidade do Winner 300D, expandindo o alcance claro da imagem e eliminando a distorção geométrica. Isso faz com que o Winner 300D tenha vantagens insubstituíveis em sistemas complexos de partículas, processos dinâmicos e cenários de medição de alta precisão, sendo a solução preferida para projeto de sistemas ópticos em inspeção industrial e pesquisa científica.