هنگام انتخاب دوربین های صنعتی باید به چه عوامل کلیدی توجه کرد؟

دوربین های صنعتی به عنوان جزء اصلی سیستم های بینایی ماشین نقش حیاتی در تولید مدرن، بازرسی خودکار و کنترل کیفیت دارند. یک دوربین مناسب نه تنها بر وضوح تصویر و کیفیت تصویر تاثیر می گذارد، بلکه بر ثبات و دقت تشخیص سیستم بینایی کلی نیز تاثیر می گذارد. بنابراین، هنگام انتخاب باید روی چه جنبه هایی تمرکز کنیم؟

1. انواع دوربین های صنعتی

با توجه به ساختارهای مختلف حسگر، دوربین های صنعتی عمدتا به دو دسته تقسیم می شونددوربین اسکن ناحیه ودو نوع دوربین لاین اسکن وجود دارد :

دوربین Area Scan: دارای وضوح فضایی بالایی است و می تواند یک تصویر دو بعدی کامل را در یک زمان به دست آورد و در سناریوهای بازرسی عمومی کاربرد زیادی دارد.

دوربین لاین اسکن: اسکن با سرعت بالا را با یک خط پیکسل انجام می دهد، به ویژه برای تصویربرداری از اجسام متحرک پیوسته مانند صنایع چاپ، نساجی و مرتب سازی با سرعت بالا مناسب است.

علاوه بر این، با توجه به نوع تراشه سنسور، دوربین های صنعتی را می توان به CCD و CMOS تقسیم کرد:

دوربین CCD: کیفیت تصویربرداری پایدار و نویز کم، اما هزینه ساخت بالا و سهم فعلی بازار کم است.

دوربین CMOS: با یکپارچگی بالا، مصرف انرژی کم و مزایای آشکار هزینه، به انتخاب اصلی در بازار فعلی تبدیل شده است.

2. پارامترهای عملکرد اصلی دوربین های صنعتی

1. انتخاب دوربین سیاه و سفید/رنگی

با وضوح یکسان، دقت تصویربرداری دوربین‌های سیاه و سفید معمولاً بالاتر از دوربین‌های رنگی است، مخصوصاً در کارهایی مانند تشخیص لبه، استخراج کانتور و اندازه‌گیری اندازه.
دوربین‌های سیاه و سفید مستقیماً اطلاعات خاکستری را تولید می‌کنند، سرعت پردازش سریع و نویز کم دارند و اولین انتخاب برای بسیاری از سناریوهای بازرسی صنعتی هستند. دوربین های رنگی برای نیازهایی مانند تشخیص رنگ و قضاوت طبقه بندی مناسب تر هستند.

2. روش محاسبه رزولوشن

وضوح باید بر اساس دقت تشخیص و ** میدان دید (FOV) ** استنتاج شود:
وضوح دوربین یک جهته = میدان دید ÷ دقت نظری.
هنگام انتخاب رزولوشن، باید قدرت محاسباتی سیستم را نیز در نظر بگیرید: هرچه رزولوشن بالاتر و نرخ فریم بیشتر باشد، فشار بیشتری بر عملکرد و پهنای باند CPU/GPU وارد می‌شود که ممکن است منجر به کاهش سرعت پردازش شود. بنابراین، باید تعادلی بین کیفیت تصویربرداری و عملکرد سیستم پیدا شود.

3. عمق پیکسل (عمق بیت)

عمق بیت پیکسل (معمولاً 8 بیت/10 بیت/12 بیت) تعداد سطوح خاکستری را که تصویر می تواند ارائه دهد را منعکس می کند.

هرچه عمق پیکسل بیشتر باشد، سطوح خاکستری تصویر غنی‌تر و دقت اندازه‌گیری بالاتر است.

با این حال، هر چه عمق بیت بیشتر باشد، حجم داده های تصویر بیشتر می شود، که باعث کاهش سرعت انتقال و پردازش سیستم و افزایش سختی یکپارچه سازی سیستم (مانند پهنای باند کابل، نیازهای کش و غیره) می شود.
بنابراین، لازم است انتخاب معقولی بر اساس الزامات دقت در مقیاس خاکستری صحنه تشخیص انجام شود.

4. الزامات تصویربرداری برای صحنه های حرکتی با سرعت بالا

هنگام عکاسی از اجسام متحرک با سرعت بالا، دوربین های معمولی با مشکلاتی مانند لکه گیری، تاری و تغییر شکل مواجه خواهند شد. این عمدتاً ناشی از عدم تطابق بین سرعت جسم و زمان نوردهی است.

برای داشتن یک تصویر واضح، باید روی دو مورد زیر تمرکز کنید:

(1) زمان قرار گرفتن در معرض

باید برآورده شود: سرعت حرکت
Vp × زمان قرار گرفتن در معرض Ts <حداکثر لکه مجاز S.
جسم نوردهی کوتاه به حساسیت بالاتر دوربین نیاز دارد تا از تاریکی بیش از حد عکس جلوگیری شود.

(2) نرخ فریم

نرخ فریم نشان دهنده تعداد تصاویری است که دوربین می تواند در هر ثانیه تولید کند و به اندازه تصویر، زمان نوردهی، پهنای باند ارسال و غیره مربوط می شود.
دوربین های با نرخ فریم بالا می توانند تصاویر پیوسته ای از اجسام متحرک با سرعت بالا بگیرند تا از عکس های از دست رفته و فریم های افت شده جلوگیری کنند.
هنگام راه اندازی سیستم، مطمئن شوید:

نرخ فریم بالاتر از نیاز ریتم حرکت است

سرعت پردازش الگوریتم در مدت قرار گرفتن در معرض دوربین + زمان ارسال کامل می‌شود،
در غیر این صورت ممکن است باعث از دست رفتن فریم و تشخیص اشتباه شود.

علاوه بر این، برای تشخیص حرکت با سرعت بالا، به طور کلی توصیه می شود که یک دوربین **Global Shutter** را انتخاب کنید تا از تغییر شکل اجسام با حرکت سریع جلوگیری کنید.

5. نوع رابط را انتخاب کنید

پارامترهای رابط مشترک به شرح زیر است:

نوع رابط را انتخاب کنید	USB2.0	USB3.0	GigE (گیگابیت اترنت)	لینک دوربین
سرعت تئوری	480 مگابیت بر ثانیه	5 گیگابیت بر ثانیه	1 گیگابیت بر ثانیه	5.4 گیگابیت بر ثانیه
فاصله انتقال	5 متر	3 متر	100 متر	10 متر

رابط دوربین های صنعتی نه تنها به پهنای باند انتقال داده مربوط می شود، بلکه اغلب عملکرد منبع تغذیه را نیز بر عهده می گیرد. به عنوان مثال: رابط USB می تواند به طور مستقیم برق را تامین کند و سیم کشی ساده است. رابط GigE (گیگابیت اترنت) می تواند انتقال داده ها و خط برق را از طریق PoE (Power over Ethernet) با پایداری بالا و فاصله انتقال طولانی انجام دهد. هنگام انتخاب نوع رابط، سرعت انتقال، پایداری، روش منبع تغذیه، محدودیت طول کابل و سازگاری سیستم باید به طور جامع در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که با کل راه حل بصری مطابقت دارد.

انتخاب دوربین های صنعتی فرآیندی است که نیاز به مبادلات چند بعدی دارد. تنها با درک کامل سناریوهای کاربردی و الزامات تشخیص، و ترکیب عواملی مانند کیفیت تصویر، پارامترهای عملکرد، قدرت محاسباتی سیستم، بودجه هزینه، سازگاری رابط و مقیاس پذیری آینده، می توان یک راه حل واقعی دوربین و دید مناسب انتخاب کرد. هنگام انتخاب یک نام تجاری، باید روی اینکه آیا از توسعه سفارشی پشتیبانی می‌کند یا خیر و اینکه آیا یک SDK کامل و با کاربری آسان برای تسهیل توسعه ثانویه و یکپارچه‌سازی الگوریتم‌های پردازش تصویر سفارشی برای برآورده کردن نیازهای برنامه‌های کاربردی عمیق‌تر سیستم، ارائه می‌دهد، تمرکز کنید.

Zhixiang Vision یک ارائه دهنده راه حل یکپارچه سازی سخت افزار بینایی صنعتی و ارائه دهنده خدمات توسعه برنامه های کاربردی چشم انداز با تجربه صنعتی غنی است. ما همچنان به نوآوری در تحقیق و توسعه فناوری و عملکرد کاربردها ادامه می دهیم و خطوط تولید دوربین های صنعتی و بینایی را عمیقاً پرورش داده ایم و یک ماتریس محصول چند سری را تشکیل داده ایم که دوربین های صنعتی شبکه گیگابیتی، دوربین های USB2.0/USB3.0، دوربین های استریو چند نمای و غیره را پوشش می دهد. شناسایی و پشتیبانی طولانی مدت