Sa konteksto ng mabilis na pag-unlad ng industriyal na automation at matalinong pagmamanupaktura, ang inspeksyon ng machine vision ay naging isang kailangang-kailangan at mahalagang bahagi ng mga modernong linya ng produksyon. Bilang pangunahing hardware ng visual inspection system, direktang nakakaapekto ang pagganap ng imaging ng mga pang-industriya na camera sa katumpakan at katatagan ng mga resulta ng inspeksyon. Lalo na sa mga low-light na kapaligiran, kung ang mga pang-industriya na camera ay makakapag-output ng mataas na kalidad na mga imahe ay naging isa sa mga mahalagang tagapagpahiwatig para sa pagsukat ng kanilang pangkalahatang pagganap.
1. Mababang-liwanag na mga aplikasyon ng pang-industriyang inspeksyon ng paningin
ang mga application sa inspeksyon ng pang-industriya na pangitain sa tatlong pangunahing kategorya: pagsukat at pagpoposisyon ng dimensyon, pagtuklas ng depekto sa ibabaw, at pagtukoy at pagtukoy ng logo. Karaniwang nahahati Kabilang sa mga ito, ang sukat ng dimensyon ay pangunahing ginagamit upang makita ang haba, lapad, taas at iba pang mga geometric na sukat ng workpiece. Sa mga praktikal na aplikasyon, ang two-dimensional na dimensional na pagtuklas ay ang pinakakaraniwan. Nakatuon ang pagtuklas ng depekto sa ibabaw sa hindi pantay na bahagi ng mga lokal na pisikal o kemikal na katangian sa ibabaw ng bagay na susukatin, tulad ng mga gasgas, hukay, batik sa ibabaw ng mga produktong metal o plastik, mas kaunting lata, mas maraming lata, nawawalang solder at iba pang mga isyu sa PCB board. Pangunahing ginagamit ang pagtuklas ng logo upang matukoy kung tama, kumpleto at tumpak ang naka-print na nilalaman.
Sa aktwal na kapaligiran ng produksyon, dahil sa saradong istraktura ng kagamitan, limitadong espasyo sa workstation, liwanag na pagsipsip ng materyal ng bagay na sinusuri, o mga pagsasaalang-alang sa pag-save ng enerhiya, kadalasang may problema sa hindi sapat na pag-iilaw sa lugar ng inspeksyon. Ang mga low-light na kapaligiran ay hahantong sa hindi sapat na liwanag ng imahe, makabuluhang pagtaas ng ingay, at pagkawala ng detalyadong impormasyon, kaya naglalagay ng mas mataas na mga kinakailangan sa mga kakayahan sa imaging at katatagan ng mga pang-industriyang camera. Samakatuwid, ang pagsubok at pagsusuri sa pagganap ng imaging sa ilalim ng mababang liwanag na mga kondisyon ay may malaking kahalagahan sa pagpili at aplikasyon ng mga sistema ng pang-industriyang pangitain.
2. Pangunahing komposisyon ng sistema ng inspeksyon ng pang-industriya na pangitain
Ang isang kumpletong sistema ng visual na inspeksyon sa industriya ay karaniwang binubuo ng tatlong pangunahing bahagi: pagkuha ng imahe, pagpoproseso at pagsusuri ng imahe, pamamahala ng data at pakikipag-ugnayan ng tao-computer. Mula sa pananaw ng hardware, ang module ng pagkuha ng larawan ay pangunahing kinabibilangan ng mga kagamitan gaya ng mga pinagmumulan ng ilaw, mga pang-industriyang camera, mga pang-industriyang lente, at mga card ng pagkuha ng larawan; mula sa isang software na perspektibo, ang image processing at analysis module ay pangunahing binubuo ng mga image preprocessing algorithm at detection algorithm, na ginagamit upang pahusayin ang mga target na katangian at kumpletong sukat ng sukat o depekto na paghatol; ang data management at human-computer interaction module ay nag-uuri, nag-alarm, o nagtatala ng mga produkto batay sa mga resulta ng pagtuklas.
Sa mga low-light detection application, ang kahalagahan ng image acquisition module ay partikular na kitang-kita. Ang kakayahan ng camera na kumuha ng mga light signal, antas ng kontrol ng ingay, at pagganap ng dynamic na hanay ay direktang makakaapekto sa epekto sa pagpoproseso ng mga kasunod na algorithm, at kahit na matukoy kung ang buong visual system ay maaaring gumana nang matatag.
3. Mga pangunahing parameter ng camera na pinag-aalala sa mga pagsubok sa low-light na imaging
Sa panahon ng low-light imaging test ng mga pang-industriyang camera, kinakailangang tumuon sa mga sumusunod na pangunahing parameter. Ang mga parameter na ito ay magkasamang tinutukoy ang aktwal na pagganap ng imaging ng camera sa ilalim ng kumplikadong mga kondisyon ng pag-iilaw.
1. Mga detalye ng resolution at imaging
Ang Resolution ay isa sa mga pinakapangunahing tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga pang-industriyang camera at tinutukoy ng bilang ng mga pixel ng sensor ng imahe. Karaniwang ipinapahayag ng mga area scan camera ang resolution sa mga tuntunin ng bilang ng mga pahalang at patayong pixel, gaya ng 1920×1080; sa mga praktikal na aplikasyon, madalas itong ipinahayag sa anyo ng 1K, 2K, 4K, atbp.
Sa loob ng parehong larangan ng view, mas mataas ang resolution, mas mayaman ang detalyadong impormasyon na maipapakita ng camera. Sa mababang ilaw na kapaligiran, nakakatulong ang mga high-resolution na camera na mapanatili ang mas epektibong impormasyon ng imahe, na nagbibigay ng pangunahing garantiya para sa kasunod na pagtuklas ng depekto at pagsukat ng laki.
2. Bilis ng pagkuha at mga kakayahan sa pagkontrol sa pagkakalantad
Ang bilis ng pagkuha ng isang camera ay karaniwang ipinapakita sa frame rate (fps) o line frequency (kHz). Para sa paglipat ng mga application ng pagtukoy ng target, ang camera ay dapat na may sapat na bilis ng pagkuha upang maiwasan ang paglabo ng imahe o pagkawala ng impormasyon.
Sa mababang ilaw na kapaligiran, ang mga makatwirang setting ng oras ng pagkakalantad ay partikular na kritikal. Ang mas mahabang oras ng pagkakalantad ay maaaring makatulong na pahusayin ang liwanag ng larawan, ngunit maaari rin silang magdulot ng motion blur. Samakatuwid, ang kakayahan ng shutter control ng camera at ang pagganap ng high-speed acquisition ay mahalagang mga garantiya para sa pagkamit ng malinaw na low-light imaging.
3. Antas ng ingay at pagganap ng ratio ng signal-to-noise
Ang ingay ay isa sa mga pinakakilalang salik sa low-light imaging. Ayon sa pamantayan ng EMVA1288, ang ingay ng camera ay pangunahing kinabibilangan ng ingay ng pagbaril na nauugnay sa signal at likas na ingay na ipinakilala ng mga sensor readout circuit at signal processing circuit. Bilang karagdagan, ang ingay ng quantization ay nabuo din sa panahon ng proseso ng digitization.
Sa mababang liwanag, direktang nakakaapekto ang mga kakayahan sa pagkontrol ng ingay sa kakayahang magamit ng imahe. Ang mga pang-industriya na camera na may mababang katangian ng ingay ay maaaring magpanatili ng mas mataas na ratio ng signal-to-noise sa mga low-light na kapaligiran, na ginagawang mas malinaw at nakakatulong ang mga target na feature para sa stable na detection.
4. Depth ng pixel at gray na antas
Ang pixel depth ay tumutukoy sa bilang ng mga grayscale bit sa output ng larawan ng camera, na karaniwang 8bit, 10bit, 12bit o mas mataas pa. Kung mas mataas ang lalim ng pixel, mas mayaman ang mga gray na antas na maaaring ipahayag, na tumutulong na makilala ang mga banayad na pagkakaiba sa liwanag.
Sa mga low-light na application, ang mas mataas na pixel depth ay maaaring mapabuti ang grayscale na pagganap, ngunit naglalagay din ito ng mas mataas na mga kinakailangan sa bilis ng paghahatid ng data at pagsasama ng system. Samakatuwid, sa mga praktikal na aplikasyon, ang isang komprehensibong trade-off ay dapat gawin batay sa katumpakan ng pagtuklas at pagganap ng system.
5. Spectral na tugon at kakayahan sa pagtutugma ng liwanag na pinagmulan
Tinutukoy ng spectral na tugon ng isang pang-industriyang camera ang pagiging sensitibo nito sa liwanag ng iba't ibang wavelength. Ayon sa iba't ibang hanay ng pagtugon, maaaring hatiin ang mga camera sa mga visible light camera, infrared camera at ultraviolet camera. Sa low-light detection, ang wastong pagtutugma ng mga spectral na katangian ng pagtugon ng camera at ang on-site na pinagmumulan ng liwanag ay makakatulong na ma-maximize ang pagkuha ng mga epektibong signal at mapabuti ang pangkalahatang epekto ng imaging.
4. Praktikal na kahalagahan ng low-light imaging testing
Sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga pagsusuri sa imaging sa mga pang-industriyang camera sa mga low-light na kapaligiran, maaari naming sistematikong suriin ang kanilang mga kakayahan sa pagpapanumbalik ng detalye, mga kakayahan sa pagkontrol ng ingay, at katatagan ng imaging sa ilalim ng mga kondisyong mababa ang liwanag. Hindi lamang ito nakakatulong na ma-optimize ang pagpili ng camera, ngunit binabawasan din ang pag-asa sa mataas na liwanag na pinagmumulan ng liwanag sa mga praktikal na aplikasyon, binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng system at pagiging kumplikado ng istruktura.
Sa mga sitwasyon tulad ng PCB solder joint inspection, electronic component inspection, at precision component appearance inspection, ang mga industrial camera na may mahusay na low-light imaging capabilities ay maaaring mapanatili ang stable na output sa mga kumplikadong kapaligiran at makapagbigay ng maaasahang data base para sa mga automated inspection system.
Ang pagganap ng imaging sa mga low-light na kapaligiran ay naging isa sa mga mahalagang direksyon para sa pagbuo ng pang-industriyang teknolohiya ng camera. Sa pamamagitan ng siyentipikong mga pamamaraan ng pagsubok at makatwirang pagsusuri ng parameter, ang pagganap ng mga pang-industriya na kamera sa mga praktikal na aplikasyon ay maaaring mas komprehensibong masuri. Sa hinaharap, sa patuloy na pagpapabuti ng teknolohiya ng sensor ng imahe at mga kakayahan sa pagproseso ng signal, gagawin ng mga pang-industriyang cameraAng field ng low-light detection ay nagpapakita ng mas malaking potensyal na aplikasyon. Ang Smart Vision ay magpapatuloy din sa pagsubok at pag-optimize ng mga pang-industriya na camera at mga solusyon sa paningin batay sa aktwal na mga pangangailangan ng aplikasyon upang mabigyan ang mga customer ng mas matatag at mahusay na suporta sa inspeksyon ng machine vision.
