Op welke belangrijke factoren moet gelet worden bij het selecteren van industriële camera's?

Als kerncomponent van machine vision-systemen spelen industriële camera's een cruciale rol in moderne productie, geautomatiseerde inspectie en kwaliteitscontrole. Een geschikte camera heeft niet alleen invloed op de beeldresolutie en beeldkwaliteit, maar heeft ook invloed op de stabiliteit en detectienauwkeurigheid van het algehele zichtsysteem. Op welke aspecten moeten we letten bij het selecteren?

1. Industriële cameratypen

Volgens de verschillende sensorstructuren zijn industriële camera's hoofdzakelijk onderverdeeld ingebiedsscancamera enEr zijn twee soorten lijnscancamera's :

Area Scan-camera: deze heeft een hoge ruimtelijke resolutie en kan in één keer een volledig tweedimensionaal beeld verkrijgen, en wordt veel gebruikt in algemene inspectiescenario's.

Lijnscancamera: voert supersnel scannen uit met een enkele lijn pixels, vooral geschikt voor het in beeld brengen van continu bewegende objecten, zoals de drukkerij-, textiel- en hogesnelheidssorteerindustrie.

Bovendien kunnen industriële camera's, afhankelijk van het type sensorchip, worden onderverdeeld in CCD en CMOS:

CCD-camera: stabiele beeldkwaliteit en weinig ruis, maar de productiekosten zijn hoog en het huidige marktaandeel is laag.

CMOS-camera: Dankzij de hoge integratie, het lage energieverbruik en de duidelijke kostenvoordelen is dit de reguliere keuze in de huidige markt geworden.

2. Belangrijkste prestatieparameters van industriële camera's

1. Zwart-wit/kleurencameraselectie

Bij dezelfde resolutie is de beeldnauwkeurigheid van zwart-witcamera's doorgaans hoger dan die van kleurencamera's, vooral bij taken als randdetectie, contourextractie en maatmeting.
Zwart-witcamera's voeren rechtstreeks grijswaardeninformatie uit, hebben een hoge verwerkingssnelheid en weinig ruis en zijn de eerste keuze voor veel industriële inspectiescenario's; kleurencamera's zijn meer geschikt voor behoeften zoals kleurherkenning en classificatiebeoordeling.

2. Resolutieberekeningsmethode

De resolutie moet worden afgeleid op basis van de detectienauwkeurigheid en **gezichtsveld (FOV)**:
resolutie van de camera in één richting = gezichtsveld ÷ theoretische nauwkeurigheid.
Bij het kiezen van een resolutie moet u ook rekening houden met de rekenkracht van het systeem: hoe hoger de resolutie en hoe hoger de framesnelheid, hoe groter de druk op de CPU/GPU-prestaties en bandbreedte, wat kan leiden tot een afname van de verwerkingssnelheid. Daarom moet er een evenwicht worden gevonden tussen beeldkwaliteit en systeemprestaties.

3. Pixeldiepte (bitdiepte)

De bitdiepte van de pixel (gewoonlijk 8bit/10bit/12bit) weerspiegelt het aantal grijsniveaus dat de afbeelding kan weergeven.

Hoe hoger de pixeldiepte, hoe rijker de grijswaarden van de afbeelding en hoe hoger de meetnauwkeurigheid;

Hoe groter de bitdiepte, hoe groter de hoeveelheid beeldgegevens, waardoor de transmissie- en verwerkingssnelheid van het systeem afneemt en de moeilijkheidsgraad van de systeemintegratie groter wordt (zoals kabelbandbreedte, cachevereisten, enz.).
Daarom is het noodzakelijk om een ​​redelijke selectie te maken op basis van de vereisten voor grijswaardennauwkeurigheid van de detectiescène.

4. Beeldvereisten voor bewegende scènes met hoge snelheid

Bij het fotograferen van bewegende objecten met hoge snelheid zullen gewone camera's problemen ondervinden zoals vegen, onscherpte en vervorming. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door de discrepantie tussen objectsnelheid en belichtingstijd.

Om een ​​duidelijk beeld te krijgen, moet u zich op de volgende twee items concentreren:

(1) Belichtingstijd

Er moet aan worden voldaan:
bewegingssnelheid van het object Vp × belichtingstijd Ts < maximaal toegestane uitstrijkje S.
Hoe hoger de objectsnelheid, hoe korter de vereiste belichtingstijd; korte belichting vereist een hogere gevoeligheid van de camera om te voorkomen dat de foto te donker wordt.

(2) Framesnelheid

De framesnelheid vertegenwoordigt het aantal beelden dat de camera per seconde kan uitvoeren en is gerelateerd aan de beeldgrootte, belichtingstijd, transmissiebandbreedte, enz.
Camera's met een hoge framesnelheid kunnen continu beelden vastleggen van snel bewegende objecten om ontbrekende opnamen en weggevallen frames te voorkomen.
Zorg er bij het instellen van het systeem voor dat:

De framesnelheid is hoger dan de vereiste bewegingsritme

De verwerkingssnelheid van het algoritme wordt voltooid binnen de belichtingstijd + transmissietijd van de camera,
anders kan dit frameverlies en gemiste detectie veroorzaken.

Bovendien wordt het voor snelle bewegingsdetectie over het algemeen aanbevolen om een ​​**Global Shutter**-camera te kiezen om vervorming van snel bewegende objecten te voorkomen.

5. Selecteer het interfacetype

Algemene interfaceparameters zijn als volgt:

Selecteer interfacetype	USB2.0	USB3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	Cameralink
Theoretische snelheid	480 Mbps	5Gbps	1Gbps	5,4 Gbps
Transmissie afstand	5m	3m	100m	10m

De interface van industriële camera's heeft niet alleen betrekking op de bandbreedte van de datatransmissie, maar neemt vaak ook de voedingsfunctie over. Bijvoorbeeld: de USB-interface kan rechtstreeks stroom leveren en de bedrading is eenvoudig; de GigE-interface (Gigabit Ethernet) kan data- en stroomlijntransmissie realiseren via PoE (Power over Ethernet), met hoge stabiliteit en een lange transmissieafstand. Bij het selecteren van het interfacetype moeten de transmissiesnelheid, stabiliteit, voedingsmethode, kabellengtelimiet en systeemcompatibiliteit uitvoerig in overweging worden genomen om ervoor te zorgen dat deze overeenkomt met de gehele visuele oplossing.

De selectie van industriële camera's is een proces dat multidimensionale afwegingen vereist. Alleen door het volledig begrijpen van de toepassingsscenario's en detectievereisten, en het combineren van factoren zoals beeldkwaliteit, prestatieparameters, rekenkracht van het systeem, kostenbudget, interfacecompatibiliteit en toekomstige schaalbaarheid, kan een werkelijk geschikte camera- en visieoplossing worden geselecteerd. Wanneer u een merk selecteert, moet u zich ook concentreren op de vraag of het aangepaste ontwikkeling ondersteunt en of het een complete en eenvoudig te gebruiken SDK biedt om secundaire ontwikkeling en integratie van aangepaste beeldverwerkingsalgoritmen te vergemakkelijken om aan de diepere toepassingsbehoeften van het systeem te voldoen.

Zhixiang Vision is een leverancier van industriële vision-hardware-integratieoplossingen en een dienstverlener voor de ontwikkeling van vision-applicaties met een rijke ervaring in de sector. We blijven innoveren op het gebied van technologisch onderzoek en ontwikkeling en toepassingspraktijken, en hebben de productlijnen voor industriële camera's en vision diep gecultiveerd, en hebben een productmatrix met meerdere series gevormd die industriële camera's uit Gigabit-netwerken, USB2.0/USB3.0-camera's, multi-view stereocamera's, enz. omvat. Met hoge kosten, hoge stabiliteit en goede compatibiliteit hebben we betrouwbare visuele oplossingen geleverd aan bijna 10.000 industriële klanten en hebben we brede erkenning en langdurige ondersteuning gekregen.