Ποιους βασικούς παράγοντες πρέπει να προσέχουμε κατά την επιλογή βιομηχανικών καμερών;

Ως βασικό συστατικό των συστημάτων μηχανικής όρασης, οι βιομηχανικές κάμερες διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη σύγχρονη κατασκευή, την αυτοματοποιημένη επιθεώρηση και τον ποιοτικό έλεγχο. Μια κατάλληλη κάμερα όχι μόνο επηρεάζει την ανάλυση και την ποιότητα της εικόνας, αλλά επηρεάζει επίσης τη σταθερότητα και την ακρίβεια ανίχνευσης του συνολικού συστήματος όρασης. Λοιπόν, σε ποιες πτυχές πρέπει να εστιάσουμε κατά την επιλογή;

1. Βιομηχανικοί τύποι καμερών

Σύμφωνα με τις διαφορετικές δομές αισθητήρων, οι βιομηχανικές κάμερες χωρίζονται κυρίως σεκάμερα σάρωσης περιοχής καιΥπάρχουν δύο τύποι καμερών σάρωσης γραμμής :

Κάμερα Area Scan: Έχει υψηλή χωρική ανάλυση και μπορεί να αποκτήσει μια πλήρη δισδιάστατη εικόνα ταυτόχρονα και χρησιμοποιείται ευρέως σε σενάρια γενικής επιθεώρησης.

Κάμερα σάρωσης γραμμής: εκτελεί σάρωση υψηλής ταχύτητας με μία μόνο γραμμή pixel, ιδιαίτερα κατάλληλη για απεικόνιση αντικειμένων που κινούνται συνεχώς, όπως βιομηχανίες εκτύπωσης, κλωστοϋφαντουργίας και διαλογής υψηλής ταχύτητας.

Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο του τσιπ αισθητήρα, οι βιομηχανικές κάμερες μπορούν να χωριστούν σε CCD και CMOS:

Κάμερα CCD: σταθερή ποιότητα απεικόνισης και χαμηλός θόρυβος, αλλά το κόστος κατασκευής είναι υψηλό και το τρέχον μερίδιο αγοράς χαμηλό.

Κάμερα CMOS: Με υψηλή ενσωμάτωση, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και προφανή πλεονεκτήματα κόστους, έχει γίνει η κύρια επιλογή στην τρέχουσα αγορά.

2. Βασικές παράμετροι απόδοσης βιομηχανικών καμερών

1. Επιλογή ασπρόμαυρης/έγχρωμης κάμερας

Στην ίδια ανάλυση, η ακρίβεια απεικόνισης των ασπρόμαυρων καμερών είναι συνήθως υψηλότερη από αυτή των έγχρωμων καμερών, ειδικά σε εργασίες όπως η ανίχνευση άκρων, η εξαγωγή περιγράμματος και η μέτρηση μεγέθους.
Οι ασπρόμαυρες κάμερες εξάγουν απευθείας πληροφορίες κλίμακας του γκρι, έχουν γρήγορη ταχύτητα επεξεργασίας και χαμηλό θόρυβο και αποτελούν την πρώτη επιλογή για πολλά σενάρια βιομηχανικής επιθεώρησης. Οι έγχρωμες κάμερες είναι πιο κατάλληλες για ανάγκες όπως η αναγνώριση χρωμάτων και η κρίση ταξινόμησης.

2. Μέθοδος υπολογισμού ανάλυσης

Η ανάλυση πρέπει να συνάγεται με βάση την ακρίβεια ανίχνευσης και **το οπτικό πεδίο (FOV)**:
ανάλυση μονής κατεύθυνσης κάμερας = οπτικό πεδίο ÷ θεωρητική ακρίβεια.
Όταν επιλέγετε μια ανάλυση, πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη την υπολογιστική ισχύ του συστήματος: όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση και όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός καρέ, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση στην απόδοση της CPU/GPU και στο εύρος ζώνης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της ταχύτητας επεξεργασίας. Επομένως, πρέπει να βρεθεί μια ισορροπία μεταξύ της ποιότητας απεικόνισης και της απόδοσης του συστήματος.

3. Βάθος εικονοστοιχείων (Βάθος bit)

Το βάθος bit του εικονοστοιχείου (συνήθως 8bit/10bit/12bit) αντικατοπτρίζει τον αριθμό των επιπέδων του γκρι που μπορεί να εμφανίσει η εικόνα.

Όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος των pixel, τόσο πιο πλούσια είναι τα επίπεδα κλίμακας του γκρι της εικόνας και τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια μέτρησης.

Ωστόσο, όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος bit, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα των δεδομένων εικόνας, γεγονός που θα μειώσει την ταχύτητα μετάδοσης και επεξεργασίας του συστήματος και θα αυξήσει τη δυσκολία της ολοκλήρωσης του συστήματος (όπως εύρος ζώνης καλωδίου, απαιτήσεις προσωρινής μνήμης κ.λπ.).
Επομένως, είναι απαραίτητο να γίνει μια λογική επιλογή με βάση τις απαιτήσεις για ακρίβεια κλίμακας του γκρι της σκηνής ανίχνευσης.

4. Απαιτήσεις απεικόνισης για σκηνές κίνησης υψηλής ταχύτητας

Κατά τη λήψη κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας, οι συνηθισμένες κάμερες θα έχουν προβλήματα όπως κηλίδες, θόλωση και παραμόρφωση. Αυτό προκαλείται κυρίως από την αναντιστοιχία μεταξύ της ταχύτητας του αντικειμένου και του χρόνου έκθεσης.

Για να έχετε μια σαφή εικόνα, θα πρέπει να εστιάσετε στα ακόλουθα δύο στοιχεία:

(1) Χρόνος έκθεσης

Πρέπει να ικανοποιηθεί:
ταχύτητα κίνησης αντικειμένου Vp × χρόνος έκθεσης Ts < μέγιστη επιτρεπόμενη κηλίδα S.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αντικειμένου, τόσο μικρότερος είναι ο απαιτούμενος χρόνος έκθεσης. η σύντομη έκθεση απαιτεί υψηλότερη ευαισθησία της κάμερας για να αποφευχθεί η πολύ σκοτεινή εικόνα.

(2) Ρυθμός καρέ

Ο ρυθμός καρέ αντιπροσωπεύει τον αριθμό των εικόνων που μπορεί να παράγει η κάμερα ανά δευτερόλεπτο και σχετίζεται με το μέγεθος της εικόνας, τον χρόνο έκθεσης, το εύρος ζώνης μετάδοσης, κ.λπ.
Οι κάμερες με υψηλό ρυθμό καρέ μπορούν να τραβήξουν συνεχείς εικόνες κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας για να αποφύγουν τις λήψεις που χάνονται και τα καρέ που πέφτουν.
Κατά τη ρύθμιση του συστήματος, βεβαιωθείτε ότι:

Ο ρυθμός καρέ είναι υψηλότερος από την απαίτηση ρυθμού κίνησης

Η ταχύτητα επεξεργασίας του αλγορίθμου ολοκληρώνεται εντός του χρόνου έκθεσης της κάμερας + μετάδοσης,
διαφορετικά μπορεί να προκαλέσει απώλεια καρέ και χαμένη ανίχνευση.

Επιπλέον, για την ανίχνευση κίνησης υψηλής ταχύτητας, συνιστάται γενικά να επιλέξετε μια κάμερα **Global Shutter** για να αποφύγετε την παραμόρφωση των αντικειμένων που κινούνται γρήγορα.

5. Επιλέξτε τον τύπο διεπαφής

Οι κοινές παράμετροι διεπαφής είναι οι εξής:

Επιλέξτε τύπο διεπαφής	USB2.0	USB3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	Σύνδεσμος κάμερας
Θεωρητική ταχύτητα	480 Mbps	5 Gbps	1Gbps	5,4 Gbps
Απόσταση μετάδοσης	5μ	3μ	100μ	10μ

Η διεπαφή των βιομηχανικών καμερών δεν σχετίζεται μόνο με το εύρος ζώνης μετάδοσης δεδομένων, αλλά συχνά αναλαμβάνει και τη λειτουργία τροφοδοσίας. Για παράδειγμα: η διασύνδεση USB μπορεί να παρέχει απευθείας τροφοδοσία και η καλωδίωση είναι απλή. η διεπαφή GigE (Gigabit Ethernet) μπορεί να πραγματοποιήσει μετάδοση δεδομένων και γραμμής ισχύος μέσω PoE (Power over Ethernet), με υψηλή σταθερότητα και μεγάλη απόσταση μετάδοσης. Κατά την επιλογή του τύπου διεπαφής, η ταχύτητα μετάδοσης, η σταθερότητα, η μέθοδος τροφοδοσίας, το όριο μήκους καλωδίου και η συμβατότητα του συστήματος θα πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη για να διασφαλιστεί ότι ταιριάζει με ολόκληρη την οπτική λύση.

Η επιλογή βιομηχανικών καμερών είναι μια διαδικασία που απαιτεί πολυδιάστατους συμβιβασμούς. Μόνο με την πλήρη κατανόηση των σεναρίων εφαρμογής και των απαιτήσεων ανίχνευσης και συνδυάζοντας παράγοντες όπως η ποιότητα εικόνας, οι παράμετροι απόδοσης, η υπολογιστική ισχύς του συστήματος, ο προϋπολογισμός κόστους, η συμβατότητα διεπαφής και η μελλοντική επεκτασιμότητα, μπορεί να επιλεγεί μια πραγματικά κατάλληλη λύση κάμερας και όρασης. Κατά την επιλογή μιας επωνυμίας, θα πρέπει επίσης να εστιάσετε στο αν υποστηρίζει προσαρμοσμένη ανάπτυξη και εάν παρέχει ένα πλήρες και εύχρηστο SDK για τη διευκόλυνση της δευτερογενούς ανάπτυξης και ενσωμάτωσης προσαρμοσμένων αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας για την κάλυψη των βαθύτερων αναγκών εφαρμογών του συστήματος.

Η Zhixiang Vision είναι ένας πάροχος λύσεων ενοποίησης υλικού βιομηχανικής όρασης και πάροχος υπηρεσιών ανάπτυξης εφαρμογών όρασης με πλούσια εμπειρία στον κλάδο. Συνεχίζουμε να καινοτομούμε στην τεχνολογική έρευνα και ανάπτυξη και πρακτική εφαρμογών, και καλλιεργούμε σε βάθος σειρές προϊόντων βιομηχανικών φωτογραφικών μηχανών και όρασης, και έχουμε δημιουργήσει μια μήτρα προϊόντων πολλαπλών σειρών που καλύπτει βιομηχανικές κάμερες δικτύου Gigabit, κάμερες USB2.0/USB3.0, στερεοφωνικές κάμερες πολλαπλής προβολής κ.λπ. αναγνώριση και μακροπρόθεσμη υποστήριξη.