לאילו גורמים מרכזיים יש לשים לב בבחירת מצלמות תעשייתיות?

כמרכיב הליבה של מערכות ראיית מכונה, מצלמות תעשייתיות ממלאות תפקיד חיוני בייצור מודרני, בדיקה אוטומטית ובקרת איכות. מצלמה מתאימה לא רק משפיעה על רזולוציית התמונה ואיכות ההדמיה, אלא גם משפיעה על היציבות ודיוק הזיהוי של מערכת הראייה הכוללת. אז, באילו היבטים עלינו להתמקד בעת הבחירה?

1. סוגי מצלמות תעשייתיות

על פי מבני החיישנים השונים, מצלמות תעשייתיות מחולקות בעיקר למצלמת סריקת אזור וישנם שני סוגים של מצלמות סריקת קו :

מצלמת אזור סריקה: יש לה רזולוציה מרחבית גבוהה ויכולה לקבל תמונה דו-ממדית מלאה בבת אחת, והיא נמצאת בשימוש נרחב בתרחישי בדיקה כלליים.

מצלמת סריקת קו: מבצעת סריקה במהירות גבוהה בקו יחיד של פיקסלים, מתאימה במיוחד להדמיה של עצמים הנעים ברציפות, כגון תעשיות דפוס, טקסטיל ומיון מהיר.

בנוסף, לפי סוג שבב החיישן, ניתן לחלק מצלמות תעשייתיות ל-CCD ו-CMOS:

מצלמת CCD: איכות הדמיה יציבה ורעש נמוך, אך עלות הייצור גבוהה ונתח השוק הנוכחי נמוך.

מצלמת CMOS: עם אינטגרציה גבוהה, צריכת חשמל נמוכה ויתרונות עלות ברורים, היא הפכה לבחירה המרכזית בשוק הנוכחי.

2. פרמטרי ביצועים עיקריים של מצלמות תעשייתיות

1. בחירת מצלמה בשחור לבן/צבע

באותה רזולוציה, דיוק ההדמיה של מצלמות שחור-לבן גבוה בדרך כלל מזה של מצלמות צבעוניות, במיוחד במשימות כמו זיהוי קצוות, חילוץ קווי מתאר ומדידות גודל.
מצלמות שחור ולבן מפלטות ישירות מידע בגווני אפור, בעלות מהירות עיבוד מהירה ורעש נמוך, והן הבחירה הראשונה עבור תרחישי בדיקה תעשייתיים רבים; מצלמות צבע מתאימות יותר לצרכים כגון זיהוי צבע ושיפוט סיווג.

2. שיטת חישוב רזולוציה

יש להסיק את הרזולוציה על סמך דיוק הזיהוי ו-**שדה הראייה (FOV)**:
רזולוציה חד-כיוונית של המצלמה = שדה ראייה ÷ דיוק תיאורטי.
בבחירת רזולוציה צריך להתחשב גם בכוח המחשוב של המערכת: ככל שהרזולוציה גבוהה יותר וככל שקצב הפריימים גבוה יותר, כך הלחץ על ביצועי ה-CPU/GPU ורוחב הפס גדול יותר, מה שעשוי להוביל לירידה במהירות העיבוד. לכן, יש למצוא איזון בין איכות ההדמיה לביצועי המערכת.

3. עומק פיקסל (עומק סיביות)

עומק הסיביות של הפיקסל (בדרך כלל 8bit/10bit/12bit) משקף את מספר רמות האפור שהתמונה יכולה להציג.

ככל שעומק הפיקסלים גבוה יותר, כך רמות גווני האפור של התמונה עשירות יותר ודיוק המדידה גבוה יותר;

עם זאת, ככל שעומק הסיביות גדול יותר, כך כמות נתוני התמונה גדולה יותר, מה שיפחית את מהירות השידור והעיבוד של המערכת ויגדיל את הקושי באינטגרציה של המערכת (כגון רוחב פס של כבלים, דרישות מטמון וכו').
לכן, יש צורך לבצע בחירה סבירה על סמך הדרישות לדיוק בגווני אפור של סצנת הזיהוי.

4. דרישות הדמיה עבור סצנות תנועה במהירות גבוהה

בעת צילום עצמים נעים במהירות גבוהה, למצלמות רגילות יהיו בעיות כמו מריחה, טשטוש ועיוות. הדבר נגרם בעיקר מחוסר ההתאמה בין מהירות האובייקט וזמן החשיפה.

כדי לקבל תמונה ברורה, עליך להתמקד בשני הפריטים הבאים:

(1) זמן חשיפה

זה צריך להיות מרוצה:
מהירות תנועת האובייקט Vp × זמן החשיפה Ts < המריחה המקסימלית המותרת S.
ככל שמהירות האובייקט מהירה יותר, זמן החשיפה הנדרש קצר יותר; חשיפה קצרה דורשת רגישות גבוהה יותר של המצלמה כדי להימנע מהתמונה כהה מדי.

(2) קצב פריימים

קצב הפריימים מייצג את מספר התמונות שהמצלמה יכולה להוציא בשנייה וקשור לגודל תמונה, זמן חשיפה, רוחב פס שידור וכו'.
מצלמות קצב פריימים גבוהות יכולות לצלם תמונות רציפות של אובייקטים נעים במהירות גבוהה כדי להימנע מצילומים חסרים ופריימים שנפלו.
בעת הגדרת המערכת, ודא:

קצב הפריימים גבוה מדרישת קצב התנועה

מהירות עיבוד האלגוריתם הושלמה בתוך החשיפה של המצלמה + זמן השידור,
אחרת היא עלולה לגרום לאובדן פריים וזיהוי פספוס.

בנוסף, לזיהוי תנועה במהירות גבוהה, מומלץ בדרך כלל לבחור במצלמה **Global Shutter** כדי למנוע עיוות של עצמים הנעים במהירות.

5. בחר את סוג הממשק

פרמטרי ממשק נפוצים הם כדלקמן:

בחר סוג ממשק	USB2.0	USB3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	קישור למצלמה
מהירות תיאורטית	480Mbps	5Gbps	1Gbps	5.4Gbps
מרחק שידור	5 מ'	3 מ'	100 מ'	10 מ'

הממשק של מצלמות תעשייתיות אינו קשור רק לרוחב הפס של העברת נתונים, אלא גם נוטל לעתים קרובות את פונקציית אספקת החשמל. לדוגמה: ממשק ה-USB יכול לספק חשמל ישירות והחיווט פשוט; ממשק GigE (Gigabit Ethernet) יכול לממש נתונים והעברת קו מתח באמצעות PoE (Power over Ethernet), עם יציבות גבוהה ומרחק שידור ארוך. בעת בחירת סוג הממשק, יש לשקול באופן מקיף את מהירות השידור, היציבות, שיטת אספקת החשמל, מגבלת אורך הכבל ותאימות המערכת כדי להבטיח שהיא תואמת את הפתרון החזותי כולו.

בחירת מצלמות תעשייתיות הוא תהליך הדורש פשרות רב מימדיות. רק על ידי הבנה מלאה של תרחישי האפליקציה ודרישות הזיהוי, ושילוב גורמים כגון איכות תמונה, פרמטרים של ביצועים, כוח מחשוב של המערכת, תקציב עלויות, תאימות ממשק ומדרגיות עתידית, ניתן לבחור פתרון מצלמה וראייה מתאים באמת. בעת בחירת מותג, עליך להתמקד גם בשאלה האם הוא תומך בפיתוח מותאם והאם הוא מספק SDK מלא וקל לשימוש כדי להקל על פיתוח משני ואינטגרציה של אלגוריתמים לעיבוד תמונה מותאמים אישית כדי לענות על צורכי האפליקציה העמוקים יותר של המערכת.

Zhixiang Vision היא ספקית פתרונות אינטגרציה של חומרה לראייה תעשייתית וספקית שירותי פיתוח אפליקציות חזון עם ניסיון עשיר בתעשייה. אנו ממשיכים לחדש במחקר ופיתוח טכנולוגי ותרגול יישומים, וטיפחנו לעומק קווי מוצרי מצלמות וראייה תעשייתיות, ויצרנו מטריצת מוצרים מרובת סדרות המכסה מצלמות תעשייתיות ברשת Gigabit, מצלמות USB2.0/USB3.0, מצלמות סטריאו מרובות צפייה וכו'. עם ביצועים גבוהים, יציבות גבוהה ותאימות טובה, סיפקנו 0 פתרונות חזותיים רחבים בתעשייה 00 פתרונות חזותיים רחבים ביותר בתעשייה. הכרה ותמיכה ארוכת טווח.