Заманауи өндірісте және автоматтандырылған инспекцияда өнеркәсіптік камералар машиналық көру жүйелерінің негізгі құрамдас бөлігі болды. Электрондық өндіріс болсын, автокөлік бөлшектерін сынау, азық-түлік орауы немесе медициналық құрылғыларды сынау болсын, өнеркәсіптік камералар, линзалар және жарық көздері маңызды рөл атқарады. Олар бірге жүйенің бейнелеу сапасы мен анықтау дәлдігін анықтайды. Параметрлерді ақылға қонымды таңдау, линзаларды сәйкестендіру және қажеттіліктерге негізделген ғылыми жарықтандыру әдістері анықтау нәтижелерінің дәл және сенімді болуына тікелей әсер етеді. Бұл мақалада камераның өнеркәсіптік классификациясы, негізгі параметрлері, объективтерді сәйкестендіру принциптері, таңдау туралы ойлар, сондай-ақ жарық көздерінің түрлері мен жарықтандыру әдістері пайдаланушыларға машинаны көру жабдығын қолдануды жақсырақ түсінуге көмектеседі.
Өнеркәсіптік камералардың классификациясы
Өнеркәсіптік камералар кескіндеу әдістеріне сәйкес негізінен аймақты сканерлеу камералары және желілік сканерлеу камералары болып бөлінеді:
аумақты сканерлеу камерасы
Аймақтық сканерлеу камерасы бір уақытта бірнеше кескін жолын жинап, оларды кадрларға шығарады. Ол аумақты, пішінді, өлшемді, орынды және біркелкі температураны өлшеу сияқты кең ауқымды қолданбаларға ие. Екі өлшемді пиксель массиві бүкіл кескінді жинау үшін қолданылады, ол қозғалмайтын немесе төмен жылдамдықты қозғалатын объектілерді анықтауға жарамды. Оның артықшылығы - интуитивті бейнелеу және оңай жұмыс.
Сызықты сканерлеу камерасы
Сызықтық сканерлеу камераларында сканерлеу жиілігі жоғары және ажыратымдылығы жоғары. Сканерленген 'сызық' пикселдер арқылы толық кескін бір-бірімен тігіледі. Әдетте жоғары жылдамдықты өндіріс желілерінде немесе қағаз, шүберек, литий батареясының полюс бөліктері, ПХД тақтасын тексеру және т.б. сияқты үлкен форматты тексеруде қолданылады. Оның артықшылықтары жоғары ажыратымдылық, жылдам жылдамдық және кескіннің бұрмалануының болмауы.
Сонымен қатар, деректерді беру әдісіне сәйкес өнеркәсіптік камераларды USB3.0, GigE, Camera Link және CoaXPress сияқты интерфейс түрлеріне бөлуге болады. USB3.0 интерфейсі қарапайым және пайдалану оңай, ал GigE тасымалдау қашықтығы ұзақ. Camera Link және CoaXPress деректердің өте жоғары өткізу қабілеттілігін қажет ететін жоғары жылдамдықты анықтау сценарийлері үшін қолайлы.
Өнеркәсіптік камера параметрлері
Таңдау процесі кезінде камераның негізгі параметрлері бейнелеу өнімділігін анықтайды:
Ажыратымдылық: камера суретке түсіре алатын пикселдер саны, ол кескіннің егжей-тегжейлі деңгейі мен өлшем дәлдігіне әсер етеді және анықталған нысанның мәліметтерін нақты көрсету мүмкіндігін анықтайды. Мысалы, кішкентай сызаттарды анықтау үшін жоғары ажыратымдылықтағы камералар қажет, әйтпесе оларды оңай өткізіп жіберуге болады.
Кадр жиілігі: камера секундына түсіретін кескіндер санын көрсетеді, бұл өндірістік циклмен тығыз байланысты. Жоғары жылдамдықты өндіріс желілері кескін кадрының жоғалуына байланысты толық емес анықтауды болдырмау үшін кадр жиілігі жоғары камераларды пайдалануы керек. Жоғары кадр жиілігі бар камералар жылдам қозғалатын нысандарды түсіру және талдау үшін қолайлы.
Пиксель өлшемі: пиксель өлшемі - әрбір пикселдің ауданы. Пиксель өлшемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым фотосезімталдық күшейеді және шу соғұрлым төмен болады; пиксель неғұрлым аз болса, ажыратымдылық соғұрлым жоғары болады, бірақ жарықтандыру жағдайларына қойылатын талаптар қатаңырақ.
Динамикалық диапазон: камера анықтаған жарық сигналдарының ауқымын көрсетеді. Тұрақты камера үшін оның динамикалық диапазоны тұрақты мән болып табылады және сыртқы жағдайлардың өзгеруіне байланысты өзгермейді. Күшті жарық және қараңғы аймақтар бір уақытта болған кезде камераның бейнелеу мүмкіндіктерін өлшеу металл беттерді және шағылыстыратын дайындамаларды анықтау үшін де маңызды.
Интерфейс өткізу қабілеттілігі: кідіріс немесе өткізу қабілеті жеткіліксіз болғандықтан анықтау нәтижелеріне әсер етпеу үшін жиналған кескіндердің өнеркәсіптік компьютерге уақытында берілуін қамтамасыз етіңіз.
Бұл параметрлер әртүрлі қолданба сценарийлерінде әртүрлі талаптарға ие. Мысалы, 3C электроника өнеркәсібі жоғары ажыратымдылық пен жоғары кадр жиілігіне назар аударады, ал логистикалық сұрыптау жоғары жылдамдықты беру мен нақты уақыттағы өнімділікке көбірек көңіл бөледі.
Өнеркәсіптік камераларды линзалармен қалай сәйкестендіруге болады
Камералар мен линзалар ажырамас жұп болып табылады және олар дұрыс сәйкестендірілгенде ғана олар максималды өнімділікке қол жеткізе алады:
Ажыратымдылық сәйкестігі: Объективтің оптикалық ажыратымдылығы камера пикселдеріне сәйкес болуы керек. Ажыратымдылығы төмен объективі бар жоғары пиксельді камераны пайдалансаңыз, сурет сапасы айтарлықтай төмендейді.
Мақсатты бетті қамту: Объектив камера сенсорының мақсатты бетін жабуы керек, әйтпесе виньет және толық емес кескіндеу сияқты мәселелер орын алады.
Фокустық қашықтықты таңдау: Анықтау нысанының өлшеміне және камераны орнату кеңістігіне сәйкес қажетті көру өрісінің толық болуын қамтамасыз ету үшін сәйкес фокустық ұзындығы бар линзаны таңдаңыз.
Арнайы линзалар: Мысалы, телецентрлік линзалар перспективалық қателерді болдырмау үшін жоғары дәлдіктегі өлшемді өлшеу үшін жиі пайдаланылады; үлкен мөлдір апертуралы линзалар жарық аз ортада бейнелеуге жарамды.
Мысалы, литий батареяларының сыртқы түрін тексеру кезінде өлшемдерді дәл өлшеу және өте нәзік ақауларды анықтау үшін жиі телецентрлік линзамен біріктірілген жоғары ажыратымдылығы бар өндірістік камера қажет.
Өнеркәсіптік камераларды таңдағанда неге назар аудару керек
Практикалық қолданбаларда камераны таңдау келесі факторларды біріктіруі керек:
Анықтау объектісінің сипаттамалары: ол өлшемді, бет ақауларын немесе штрих-кодты тану үшін ме? Әртүрлі тапсырмалардың ажыратымдылық пен бейнелеу жылдамдығына қойылатын әртүрлі талаптары бар.
Өндіріс желісінің жылдамдығы: Өндіріс желісі неғұрлым жылдам болса, соғұрлым камера кадр жиілігі мен интерфейс өткізу қабілетіне қойылатын талаптар жоғары болады.
Жұмыс ортасы: шаң, діріл, ылғалдылық және температураның өзгеруін ескеру қажет. Мысалы, егер сіз ашық ауада немесе ылғалдылығы жоғары ортада жұмыс істеп жатсаңыз, IP67 қорғау дәрежесі бар өнеркәсіптік камераны таңдауыңыз керек.
Жүйенің үйлесімділігі: жалпы жүйенің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін камера объективпен, жарық көзімен, түсіру картасымен және бағдарламалық құралмен үздіксіз жұмыс істеуі керек.
Жалпы жарық көздері қандай?
Жарық көзі машинаны көрудің маңызды бөлігі болып табылады. Жарық көзін ақылға қонымды таңдау бейнелеу әсерін айтарлықтай жақсартады:
Сақина жарық көзі: бетті тексеруге және ақауды анықтауға жарамды біркелкі жарықтандыруды қамтамасыз етеді.
Штангалық жарық көзі: дайындаманың үлкен аумағын қамтиды және жиі қаптаманы, шыны немесе металл беттерді тексеру үшін қолданылады.
Артқы жарық көзі: өлшемді өлшеу және бөгде заттарды анықтау үшін дайындаманың контурын бөлектейді.
Коаксиалды жарық көзі: бөлшектердің күшті жарықпен бұзылмауын қамтамасыз ету үшін шағылыстыратын материалдардың бетін анықтауға жарамды.
Нүктелік жарық көзі: жергілікті бөлшектерді анықтау үшін жарықты шағын аймаққа шоғырландырады.
Қалай дұрыс жарықтандыру керек
Дұрыс жарық көзін таңдап қана қоймай, оны қалай пайдалану керектігі де маңызды. Жалпы жарықтандыру әдістеріне мыналар жатады:
Алдыңғы жарықтандыру: бүкіл дайындаманы біркелкі жарықтандырады, жалпы бақылауға жарамды.
Бүйірлік жарықтандыру: сызаттар, ойықтар және т.б. сияқты құрылымды және бетіндегі ақауларды көрсетеді.
Артқы жарықтандыру: контурлар мен жиектерді жақсартады, өлшемді өлшеуде және бөгде заттарды анықтауда кеңінен қолданылады.
Көпбұрышты жарықтандыру: күрделі дайындамалар үшін қолайлы, көлеңкелер мен шағылысулардан туындаған соқыр дақтарды анықтауды азайтады.
Мысалы, металл бөлшектерді тексеру кезінде бүйірлік жарықтандыру бетіндегі ақауларды тиімді көрсете алады, ал әйнекпен тексеру кезінде артқы жарық жарықтар мен бөгде заттарды ерекшелей алады.
Машиналық көруді тексеруде өндірістік камералар, линзалар және жарық көздері бірге толық көру жүйесін құрайды. Ақылға қонымды камера параметрінің конфигурациясы, ғылыми линзаларды таңдау және дұрыс жарықтандыру әдісі анықтау нәтижелерінің дәлдігі мен тұрақтылығын тікелей анықтайды. Тәжірибелік қолданбаларда Zhixiang Vision тексеру тапсырмалары, өндірістік желі жылдамдығы және қоршаған орта факторлары негізінде тұтынушыны таңдауды және сәйкестендіруді жан-жақты қарастырады, осылайша тиімді және тұрақты визуалды тексеру жүйесін құрады.
Жасанды интеллект пен терең оқыту алгоритмдерін қосқанда өнеркәсіптік камералардың функциялары «бейнелеумен» шектеліп қана қоймай, біртіндеп интеллектуалды тану және деректерді талдау бағытында дамитын болады. Бұл компанияларға шығындарды азайтуға, тиімділікті арттыруға және кірістілік көрсеткіштерін жақсартуға берік қолдау көрсете отырып, болашақ өнеркәсіптік көру жүйелері өңдеу өнеркәсібінде үлкен рөл атқаратынын білдіреді.
