Endüstriyel kameraları seçerken hangi temel faktörlere dikkat edilmesi gerekir?

Yapay görme sistemlerinin temel bileşeni olan endüstriyel kameralar, modern üretimde, otomatik denetimde ve kalite kontrolde hayati bir rol oynamaktadır. Uygun bir kamera yalnızca görüntü çözünürlüğünü ve görüntüleme kalitesini etkilemez, aynı zamanda genel görüş sisteminin kararlılığını ve algılama doğruluğunu da etkiler. Peki seçim yaparken hangi hususlara dikkat etmeliyiz?

1. Endüstriyel kamera türleri

Farklı sensör yapılarına göre endüstriyel kameralar temel olarak ikiye ayrılır:alan tarama kamerası veİki tür çizgi tarama kamerası vardır :

Alan Taramalı kamera: Yüksek uzaysal çözünürlüğe sahip olup tek seferde tam iki boyutlu görüntü elde edebilmektedir ve genel inceleme senaryolarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Satır tarama kamerası: Tek satır pikselle yüksek hızlı tarama gerçekleştirir; özellikle baskı, tekstil ve yüksek hızlı ayıklama endüstrileri gibi sürekli hareket eden nesnelerin görüntülenmesi için uygundur.

Ayrıca sensör çipinin türüne göre endüstriyel kameralar CCD ve CMOS'a ayrılabilir:

CCD kamera: istikrarlı görüntüleme kalitesi ve düşük gürültü, ancak üretim maliyeti yüksek ve mevcut pazar payı düşük.

CMOS kamera: Yüksek entegrasyon, düşük güç tüketimi ve bariz maliyet avantajlarıyla mevcut pazarda ana tercih haline geldi.

2. Endüstriyel kameraların ana performans parametreleri

1. Siyah beyaz/renkli kamera seçimi

Aynı çözünürlükte siyah beyaz kameraların görüntüleme doğruluğu, özellikle kenar algılama, kontur çıkarma ve boyut ölçümü gibi görevlerde genellikle renkli kameralardan daha yüksektir.
Siyah beyaz kameralar doğrudan gri tonlamalı bilgi çıkışı sağlar, hızlı işlem hızına ve düşük gürültüye sahiptir ve birçok endüstriyel denetim senaryosu için ilk tercihtir; Renkli kameralar renk tanıma ve sınıflandırma kararı gibi ihtiyaçlara daha uygundur.

2. Çözünürlük hesaplama yöntemi

Çözünürlüğün, algılama doğruluğuna ve **görüş alanı (FOV)** temel alınarak çıkarılması gerekir:
kameranın tek yönlü çözünürlüğü = görüş alanı ÷ teorik doğruluk.
Çözünürlük seçerken sistemin bilgi işlem gücünü de göz önünde bulundurmanız gerekir: çözünürlük ve kare hızı ne kadar yüksek olursa, CPU/GPU performansı ve bant genişliği üzerindeki baskı da o kadar büyük olur ve bu da işlem hızının düşmesine neden olabilir. Bu nedenle görüntüleme kalitesi ile sistem performansı arasında bir denge kurulması gerekir.

3. Piksel derinliği (Bit derinliği)

Pikselin bit derinliği (genellikle 8 bit/10 bit/12 bit), görüntünün sunabileceği gri düzey sayısını yansıtır.

Piksel derinliği ne kadar yüksek olursa, görüntünün gri tonlama düzeyleri de o kadar zengin olur ve ölçüm doğruluğu da o kadar yüksek olur;

Bununla birlikte, bit derinliği ne kadar büyük olursa, görüntü verisi miktarı da o kadar büyük olur; bu da sistem iletim ve işlem hızını azaltır ve sistem entegrasyonunun zorluğunu artırır (kablo bant genişliği, önbellek gereksinimleri vb. gibi).
Bu nedenle algılama sahnesinin gri tonlama doğruluğu gereksinimlerine göre makul bir seçim yapılması gerekmektedir.

4. Yüksek hızlı hareketli sahneler için görüntüleme gereksinimleri

Yüksek hızda hareket eden nesnelerin çekiminde sıradan kameralar bulaşma, bulanıklık, deformasyon gibi sorunlarla karşılaşacaktır. Bunun temel nedeni nesne hızı ile pozlama süresi arasındaki uyumsuzluktur.

Net bir resim elde etmek için aşağıdaki iki öğeye odaklanmalısınız:

(1) Maruz Kalma Süresi

Şunun karşılanması gerekir:
nesne hareket hızı Vp × maruz kalma süresi Ts < izin verilen maksimum lekeleme S.
Nesne hızı ne kadar hızlı olursa, gerekli maruz kalma süresi de o kadar kısa olur; kısa pozlama, resmin çok karanlık olmasını önlemek için kameranın daha yüksek hassasiyetini gerektirir.

(2) Kare Hızı

Kare hızı, kameranın saniyede çıkarabileceği görüntü sayısını temsil eder ve görüntü boyutu, pozlama süresi, iletim bant genişliği vb. ile ilişkilidir.
Yüksek kare hızlı kameralar, eksik çekimleri ve atlanan kareleri önlemek için yüksek hızlı hareket eden nesnelerin sürekli görüntülerini yakalayabilir.
Sistemi kurarken şunlardan emin olun:

Kare hızı, hareket ritmi gereksiniminden daha yüksek

Algoritma işlem hızı, kamera pozlama + iletim süresi içerisinde tamamlanır,
aksi takdirde kare kaybına ve tespitin kaçırılmasına neden olabilir.

Ayrıca, yüksek hızlı hareket algılama için, hızlı hareket eden nesnelerin deformasyonunu önlemek amacıyla genellikle **Global Shutter** kameranın seçilmesi önerilir.

5. Arayüz tipini seçin

Ortak arayüz parametreleri aşağıdaki gibidir:

Arayüz türünü seçin	USB2.0	USB3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	Kamera Bağlantısı
Teorik hız	480Mbps	5Gbps	1Gbps	5,4 Gb/sn
İletim mesafesi	5m	3m	100m	10m

Endüstriyel kameraların arayüzü yalnızca veri iletim bant genişliği ile ilgili değildir, aynı zamanda sıklıkla güç kaynağı işlevini de üstlenir. Örneğin: USB arayüzü doğrudan güç sağlayabilir ve kablolama basittir; GigE (Gigabit Ethernet) arayüzü, yüksek stabilite ve uzun iletim mesafesiyle PoE (Ethernet Üzerinden Güç) aracılığıyla veri ve güç hattı iletimini gerçekleştirebilir. Arayüz tipini seçerken iletim hızı, kararlılık, güç kaynağı yöntemi, kablo uzunluğu sınırı ve sistem uyumluluğu, görsel çözümün tamamıyla eşleştiğinden emin olmak için kapsamlı bir şekilde dikkate alınmalıdır.

Endüstriyel kameraların seçimi çok boyutlu ödünleşimler gerektiren bir süreçtir. Yalnızca uygulama senaryolarının ve algılama gereksinimlerinin tam olarak anlaşılması ve görüntü kalitesi, performans parametreleri, sistem bilgi işlem gücü, maliyet bütçesi, arayüz uyumluluğu ve gelecekteki ölçeklenebilirlik gibi faktörlerin birleştirilmesiyle gerçekten uygun bir kamera ve görüntü çözümü seçilebilir. Bir marka seçerken, özelleştirilmiş geliştirmeyi destekleyip desteklemediğine ve sistemin daha derin uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için ikincil geliştirmeyi ve özel görüntü işleme algoritmalarının entegrasyonunu kolaylaştırmak için eksiksiz ve kullanımı kolay bir SDK sağlayıp sağlamadığına da odaklanmalısınız.

Zhixiang Vision, zengin endüstri deneyimine sahip bir endüstriyel vizyon donanım entegrasyonu çözüm sağlayıcısı ve vizyon uygulaması geliştirme hizmet sağlayıcısıdır. Teknoloji araştırma ve geliştirme ve uygulama uygulamalarında yenilikler yapmaya devam ediyoruz ve endüstriyel kamera ve görüntü ürün gruplarını derinden geliştirdik ve Gigabit ağ endüstriyel kameraları, USB2.0/USB3.0 kameraları, çoklu görüşlü stereo kameraları vb. kapsayan çok serili bir ürün matrisi oluşturduk. Yüksek maliyet performansı, yüksek stabilite ve iyi uyumluluk ile yaklaşık 10.000 sektör müşterisine güvenilir görsel çözümler sağladık ve geniş çapta tanınma ve uzun vadeli destek kazandık.