Millistele võtmeteguritele tuleb tööstuskaamerate valikul tähelepanu pöörata?

Masinanägemissüsteemide põhikomponendina mängivad tööstuskaamerad kaasaegses tootmises, automatiseeritud kontrollis ja kvaliteedikontrollis üliolulist rolli. Sobiv kaamera ei mõjuta mitte ainult pildi eraldusvõimet ja pildikvaliteeti, vaid mõjutab ka kogu nägemissüsteemi stabiilsust ja tuvastamise täpsust. Niisiis, millistele aspektidele peame valiku tegemisel keskenduma?

1. Tööstuslikud kaameratüübid

Erinevate sensoristruktuuride järgi jagunevad tööstuskaamerad peamiseltala skaneerimise kaamera jaJoone skaneerimise kaameraid on kahte tüüpi :

Area Scan kaamera: sellel on kõrge ruumiline eraldusvõime ja see võib saada korraga täieliku kahemõõtmelise pildi ning seda kasutatakse laialdaselt üldistes kontrollistsenaariumides.

Line scan kaamera: teostab kiiret skaneerimist ühe pikslireaga, mis sobib eriti hästi pidevalt liikuvate objektide pildistamiseks, nagu trüki-, tekstiili- ja kiire sorteerimistööstus.

Lisaks saab andurikiibi tüübi järgi jagada tööstuslikud kaamerad CCD-ks ja CMOS-iks:

CCD-kaamera: stabiilne pildikvaliteet ja madal müratase, kuid tootmiskulud on kõrged ja praegune turuosa väike.

CMOS-kaamera: tänu suurele integratsioonile, madalale energiatarbimisele ja ilmsetele kulueelistele on sellest saanud praegusel turul tavaline valik.

2. Tööstuskaamerate peamised jõudlusparameetrid

1. Must-valge/värvikaamera valik

Sama eraldusvõime juures on mustvalgete kaamerate pilditäpsus tavaliselt suurem kui värvikaameratel, eriti selliste ülesannete puhul nagu servade tuvastamine, kontuuride eraldamine ja suuruse mõõtmine.
Mustvalged kaamerad väljastavad otse halltoonides teavet, neil on kiire töötlemiskiirus ja madal müratase ning need on paljude tööstusliku kontrolli stsenaariumide jaoks esimene valik; värvikaamerad sobivad paremini selliste vajaduste jaoks nagu värvituvastus ja klassifitseerimise otsus.

2. Eraldusvõime arvutamise meetod

Eraldusvõime tuleb tuletada tuvastamise täpsuse ja **vaatevälja (FOV)** põhjal:
kaamera ühesuunaline eraldusvõime = vaateväli ÷ teoreetiline täpsus.
Eraldusvõimet valides tuleb arvestada ka süsteemi arvutusvõimsusega: mida suurem on eraldusvõime ja suurem kaadrisagedus, seda suurem on surve CPU/GPU jõudlusele ja ribalaiusele, mis võib viia töötlemiskiiruse vähenemiseni. Seetõttu tuleb leida tasakaal pildikvaliteedi ja süsteemi jõudluse vahel.

3. Piksli sügavus (biti sügavus)

Piksli bitisügavus (tavaliselt 8bit/10bit/12bit) peegeldab halli tasemete arvu, mida pilt võib esitada.

Mida suurem on pikslite sügavus, seda rikkalikumad on pildi halltoonid ja seda suurem on mõõtmise täpsus;

Mida suurem on bitisügavus, seda suurem on pildiandmete hulk, mis vähendab süsteemi edastamise ja töötlemise kiirust ning suurendab süsteemi integreerimise raskusi (nt kaabli ribalaius, vahemälu nõuded jne).
Seetõttu on vaja teha mõistlik valik tuvastusstseeni halltoonide täpsuse nõuetest lähtuvalt.

4. Kiirete liikumisstseenide pildistamise nõuded

Kiiresti liikuvate objektide pildistamisel esineb tavalistel kaameratel probleeme, nagu määrdumine, hägustumine ja deformatsioon. Selle põhjuseks on peamiselt objekti kiiruse ja säriaja ebakõla.

Selge pildi saamiseks peaksite keskenduma kahele järgmisele elemendile.

(1) Säriaeg

See tuleb rahuldada:
objekti liikumiskiirus Vp × säriaeg Ts < maksimaalne lubatud smear S.
Mida suurem on objekti kiirus, seda lühem on vajalik säriaeg; lühike säritus nõuab kaamera suuremat tundlikkust, et vältida pildi liiga tumedat jäämist.

(2) Kaadrisagedus

Kaadrisagedus näitab piltide arvu, mida kaamera suudab sekundis väljastada ja on seotud pildi suuruse, säritusaja, edastusriba laiusega jne.
Suure kaadrisagedusega kaamerad suudavad jäädvustada suure kiirusega liikuvatest objektidest pidevaid pilte, et vältida kaadrite kadumist ja kaadrite väljalangemist.
Süsteemi seadistamisel veenduge, et:

Kaadrisagedus on suurem kui liikumisrütmi nõue

Algoritmi töötlemise kiirus lõpeb kaamera särituse + edastusaja jooksul,
vastasel juhul võib see põhjustada kaadri kadu ja tuvastamata jätmist.

Lisaks on kiireks liikumistuvastuseks üldiselt soovitatav valida **Global Shutter** kaamera, et vältida kiiresti liikuvate objektide deformeerumist.

5. Valige liidese tüüp

Üldised liidese parameetrid on järgmised:

Valige liidese tüüp	USB2.0	USB3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	Kaamera link
Teoreetiline kiirus	480 Mbps	5Gbps	1 Gbps	5,4 Gbps
Edastuskaugus	5 m	3 m	100 m	10 m

Tööstuskaamerate liides ei ole seotud ainult andmeedastuse ribalaiusega, vaid võtab sageli ka toiteallika funktsiooni. Näiteks: USB-liides võib anda otse toidet ja juhtmestik on lihtne; GigE (Gigabit Ethernet) liides suudab teostada andmete ja toiteliini edastamist PoE (Power over Ethernet) kaudu, millel on kõrge stabiilsus ja pikk edastuskaugus. Liidese tüübi valimisel tuleks igakülgselt kaaluda edastuskiirust, stabiilsust, toitemeetodit, kaabli pikkuse piirangut ja süsteemi ühilduvust, et see sobiks kogu visuaalse lahendusega.

Tööstuskaamerate valik on protsess, mis nõuab mitmemõõtmelisi kompromisse. Ainult rakenduse stsenaariumide ja tuvastamisnõuete täielik mõistmine ning selliste tegurite, nagu pildikvaliteet, jõudlusparameetrid, süsteemi arvutusvõimsus, kulueelarve, liidese ühilduvus ja tulevane skaleeritavus, kombineerimisel saab valida tõeliselt sobiva kaamera- ja nägemislahenduse. Brändi valimisel peaksite keskenduma ka sellele, kas see toetab kohandatud arendust ja kas see pakub täielikku ja hõlpsasti kasutatavat SDK-d, et hõlbustada sekundaarset arendust ja kohandatud pilditöötlusalgoritmide integreerimist, et vastata süsteemi sügavamatele rakendusvajadustele.

Zhixiang Vision on tööstusliku visiooni riistvara integreerimise lahenduste pakkuja ja nägemuse rakenduste arendusteenuse pakkuja, kellel on rikkalik tööstuskogemus. Jätkame uuenduste tegemist tehnoloogia uurimis- ja arendustegevuse ning rakenduspraktika vallas ning oleme põhjalikult arendanud tööstuslike kaamerate ja nägemuse tootesarju ning oleme moodustanud mitmeseeria tootemaatriksi, mis hõlmab Gigabit-võrgu tööstuskaameraid, USB2.0/USB3.0 kaameraid, mitme vaatega stereokaameraid jne. Tänu kõrgele kulutule, kõrgele stabiilsusele ja heale ühilduvusele oleme pakkunud usaldusväärseid visuaalseid lahendusi ja peaaegu laiaulatuslikke klientidele. toetust.