У савременој производњи и аутоматизованој инспекцији, индустријске камере су постале кључна компонента у системима машинског вида. Било да се ради о електронској производњи, тестирању ауто делова, паковању хране или тестирању медицинских уређаја, индустријске камере, сочива и извори светлости играју кључну улогу. Заједно одређују квалитет слике и тачност детекције система. Разуман избор параметара, усклађивање сочива и методе научног осветљења засноване на потребама директно утичу на то да ли су резултати детекције тачни и поуздани. Овај чланак ће представити класификацију индустријских камера, главне параметре, принципе подударања сочива, разматрања избора, као и типове извора светлости и методе осветљења како би помогли корисницима да боље разумеју примену опреме за машински вид.
Класификација индустријских камера
Индустријске камере се углавном деле на камере за скенирање подручја и камере за линијско скенирање према методама снимања:
камера за скенирање подручја
Камера за скенирање подручја прикупља неколико линија слика истовремено и емитује их у оквирима. Има широк спектар примена, као што је мерење површине, облика, величине, положаја, па чак и температуре. За прикупљање целе слике користи се дводимензионални низ пиксела, који је погодан за откривање непокретних или покретних објеката мале брзине. Његове предности су интуитивна слика и лако руковање.
Камера за линијско скенирање
Камере за линијско скенирање имају високу фреквенцију скенирања и високу резолуцију. Кроз 'линијске' пикселе скениране ред по ред, комплетна слика се спаја. Обично се користи у брзим производним линијама или инспекцијама великог формата, као што су папир, тканина, стубови литијумске батерије, инспекција ПЦБ плоча, итд. Његове предности су висока резолуција, брза брзина и без изобличења слике.
Поред тога, према начину преноса података, индустријске камере се такође могу поделити на типове интерфејса као што су УСБ3.0, ГигЕ, Цамера Линк и ЦоаКСПресс. УСБ3.0 интерфејс је једноставан и лак за коришћење, док је ГигЕ раздаљина преноса велика. Цамера Линк и ЦоаКСПресс су погоднији за сценарије откривања велике брзине који захтевају изузетно висок пропусни опсег података.
Параметри индустријске камере
Током процеса одабира, основни параметри камере одређују перформансе снимања:
Резолуција: Број пиксела које камера може да ухвати на слици, што утиче на ниво детаља и тачност мерења слике и одређује да ли се детаљи детектованог објекта могу јасно приказати. На пример, потребне су камере високе резолуције за откривање ситних огреботина, иначе се лако могу пропустити.
Брзина кадрова: Означава број слика које камера сними у секунди, што је уско повезано са производним циклусом. Производне линије велике брзине морају да користе камере са великом брзином кадрова да би се избегло непотпуно откривање услед губитка кадра слике. Камере са великом брзином кадрова су погодне за снимање и анализу објеката који се брзо крећу.
Величина пиксела: Величина пиксела је површина сваког пиксела. Што је већа величина пиксела, то је јача фотоосетљивост и мањи шум; што је пиксел мањи, то је већа резолуција, али су захтеви за услове осветљења строжи.
Динамички опсег: представља опсег светлосних сигнала које детектује камера. За фиксну камеру, њен динамички опсег је фиксна вредност и не мења се са променама спољашњих услова. Мерење могућности снимања камере када истовремено постоје јака светла и тамна подручја, ово је такође важно за детекцију металних површина и рефлектујућих радних предмета.
Пропусни опсег интерфејса: Уверите се да прикупљене слике могу да се пренесу на индустријски рачунар на време како бисте избегли утицај на резултате детекције због кашњења или недовољног пропусног опсега.
Ови параметри имају различите захтеве у различитим сценаријима примене. На пример, 3Ц електронска индустрија се фокусира на високу резолуцију и високу брзину кадрова, док логистичко сортирање ставља већи нагласак на пренос велике брзине и перформансе у реалном времену.
Како ускладити индустријске камере са сочивима
Камере и сочива су неодвојиви пар и само када су правилно упарени могу постићи максималне перформансе:
Подударање резолуције: Оптичка резолуција сочива мора да одговара пикселима камере. Ако користите камеру високог пиксела са сочивом ниске резолуције, квалитет слике ће бити знатно смањен.
Покривеност циљне површине: Објектив треба да покрије циљну површину сензора камере, иначе ће доћи до проблема као што су вињетирање и непотпуна слика.
Избор жижне даљине: У складу са величином објекта за детекцију и простором за инсталирање камере, изаберите сочиво са одговарајућом жижном даљином како бисте осигурали да је потребно видно поље потпуно.
Специјална сочива: На пример, телецентрична сочива се често користе за високо прецизно мерење димензија да би се избегле грешке у перспективи; сочива са великим јасним отвором бленде су погодна за снимање у условима слабог осветљења.
На пример, у прегледу изгледа литијумских батерија, индустријска камера високе резолуције у комбинацији са телецентричним сочивом често је потребна за прецизно мерење димензија и идентификацију изузетно суптилних недостатака.
На шта треба обратити пажњу при одабиру индустријских камера
У практичним применама, избор камере треба да комбинује следеће факторе:
Карактеристике објекта детекције: Да ли је за откривање величине, површинских недостатака или препознавање бар кода? Различити задаци имају различите захтеве за резолуцију и брзину снимања.
Брзина производне линије: Што је производна линија бржа, већа је брзина кадрова камере и захтеви за пропусност интерфејса.
Радно окружење: Прашина, вибрације, влажност и промене температуре треба узети у обзир. На пример, ако радите на отвореном или у окружењу са високом влажношћу, требало би да изаберете индустријску камеру са степеном заштите ИП67.
Компатибилност система: Камера мора да ради беспрекорно са објективом, извором светлости, картицом за снимање и софтвером како би се обезбедио стабилан рад целокупног система.
Који су уобичајени извори светлости?
Извор светлости је кључни део машинског вида. Разуман избор извора светлости може значајно побољшати ефекат слике:
Прстенасти извор светлости: Обезбеђује уједначено осветљење, погодно за површинску инспекцију и идентификацију квара.
Барски извор светлости: Покрива велику површину радног комада и често се користи за преглед амбалаже, стаклених или металних површина.
Извор позадинског осветљења: истиче обрис радног комада за мерење димензија и детекцију страних предмета.
Коаксијални извор светлости: погодан за откривање површине рефлектујућих материјала како би се осигурало да детаље не омета јако светло.
Тачкасти извор светлости: Концентрише осветљење на малој површини ради детекције локалних детаља.
Како правилно осветлити
Не само да морате одабрати прави извор светлости, већ је важан и начин на који га користите. Уобичајене методе осветљења укључују:
Предње осветљење: Равномерно осветљава цео радни предмет, погодно за опште посматрање.
Бочно осветљење: истиче дефекте текстуре и површине, као што су огреботине, удубљења итд.
Позадинско осветљење: Побољшава контуре и ивице, широко се користи у мерењу димензија и откривању страних предмета.
Осветљење из више углова: погодно за сложене радне предмете, смањујући детекцију слепих тачака изазваних сенкама и рефлексијама.
На пример, у инспекцији металних делова, бочно осветљење може ефикасно да истакне површинске недостатке, док код прегледа стакла, позадинско осветљење може да истакне пукотине и стране предмете.
У инспекцији машинског вида, индустријске камере, сочива и извори светлости заједно чине комплетан систем вида. Разумна конфигурација параметара камере, научни избор сочива и исправна метода осветљења директно одређују тачност и стабилност резултата детекције. У практичним применама, Зхикианг Висион свеобухватно разматра избор и усклађивање купаца на основу задатака инспекције, брзине производне линије и фактора животне средине, чиме се гради ефикасан и стабилан систем визуелне инспекције.
Уз додатак АИ и алгоритама дубоког учења, функције индустријских камера неће бити ограничене само на „имагинг“, већ ће се постепено развијати у правцу интелигентног препознавања и анализе података. То значи да ће будући системи индустријске визије играти већу улогу у производној индустрији, пружајући солидну подршку компанијама да смање трошкове, повећају ефикасност и побољшају стопе приноса.
