Мегапікселі — це не єдине, що слід враховувати при виборі модуля USB-камери для промислового контролю. Камера в системі машинного зору повинна підтримувати постійний вихід зображення з необхідною швидкістю, захоплюючи достатню кількість деталей для алгоритму перевірки. На результат впливає низка факторів, зокрема роздільна здатність, вибір об’єктива, робоча відстань, освітлення, поведінка затвора, пропускна здатність інтерфейсу та обробка зображень.
Модуль 2-мегапіксельної камери з відповідним об’єктивом і контрольованим освітленням може забезпечити достатню чіткість зображення для певних заходів перевірки. 5-мегапіксельний, 8-мегапіксельний або 4K-модуль може бути більш придатним для додатків, які вимагають більше вимірювальної інформації, ширших полів зору або меншої кількості дефектів. Найкраще починати з мети перевірки й переходити до налаштування камери.
Чому модулі камери USB використовуються в промисловій інспекції
Повторюване отримання зображення необхідне для систем промислового контролю. Інспекційна камера, на відміну від-веб-камери загального призначення, зазвичай вибирається як компонент цілої системи зображення, яка складається з датчика, об’єктива, освітлення, платформи обробки та механічної конструкції.
Коли система перевірки безпосередньо підключена до промислового ПК, вбудованого комп’ютера, платформи периферійного штучного інтелекту або іншого USB-хоста, модулі камери USB особливо корисні. Оскільки камеру можна ідентифікувати як типовий USB-пристрій для створення зображень у сумісних операційних системах, UVC-сумісні конструкції також можуть полегшити інтеграцію програмного забезпечення.
Типові програми промислового контролю
- Виявлення дефектів поверхні
- Перевірка друкованої плати та електронних компонентів
- Перевірка наявності та положення деталей
- Перевірка штрих-коду та QR-коду
- Перевірка розмірів і вирівнювання
- Перевірка упаковки та етикетки
- Роботизоване бачення та автоматизоване сортування
Роздільна здатність: чи достатньо 2 МП для промислового контролю?
Для машинного зору немає вимог до універсальної роздільної здатності. Правильний вибір залежить головним чином від розміру об’єкта, який необхідно виявити, і від того, скільки об’єкта має поміститися в одне зображення.
A Модуль камери 2 Мпзабезпечує виведення зображення 1920 × 1080 у багатьох поширених конфігураціях. Цього може бути достатньо для таких програм, як виявлення присутності, базова перевірка поверхні, позиціонування, OCR, розпізнавання штрих-кодів і моніторинг великих компонентів.
Якщо об’єкт перевірки містить дуже маленькі дефекти або дрібні структури, збільшення роздільної здатності може забезпечити більше пікселів по об’єкту. Однак вища роздільна здатність також збільшує обсяг даних і може вимагати більших можливостей обробки, пропускної здатності зберігання та відповідної оптики.
Практичний метод вибору рішення
Замість того, щоб запитувати «Яка найвища доступна роздільна здатність?», почніть із трьох запитань:
- Який найменший дефект або особливість необхідно виявити?
- Наскільки велика область огляду в одному кадрі?
- Скільки часу доступно для обробки кожного зробленого зображення?
Для-економічної системи перевірки практичніше оптимізувати об’єктив, робочу відстань, освітлення та комбінацію датчиків, перш ніж переходити безпосередньо до набагато вищої роздільної здатності.
Для додатків, де достатньо зображення 1080P, ви можете переглянути2MP модуль камери GC2093як одну з можливих відправних точок.
Чіткість зображення залежить не тільки від датчика
У промисловому контролі чіткість зображення є результатом повного оптичного шляху. Високо-мегапіксельний датчик не може компенсувати погану відповідність об’єктива, неправильний фокус, недостатнє освітлення або надмірне розмиття руху.
датчик
Датчик зображення визначає такі фактори, як роздільна здатність, розмір пікселя, чутливість, динамічний діапазон і характеристики зчитування. Вибір датчика має відповідати швидкості перевірки та освітленню, а не базуватися лише на кількості пікселів.
Об'єктив
Об’єктив визначає поле зору, фокусну відстань, робочу відстань, спотворення та ефективність використання роздільної здатності датчика. Для промислової перевірки вибір об’єктива повинен здійснюватися разом із датчиком.
Освітлення
Навіть високо{0}}якісний модуль камери може дати погані результати перевірки, якщо ціль погано освітлена. Кільцеві ліхтарі, смуги, підсвічування, дифузне світло та ІЧ-підсвічування можна вибрати відповідно до характеристик поверхні та дефекту.
Експозиція та рух
Коли об’єкти рухаються по конвеєру, час експозиції безпосередньо впливає на розмиття руху. Якщо перевірка вимагає точного виявлення або вимірювання країв, менший час експозиції та відповідне освітлення можуть бути важливішими, ніж просто підвищення роздільної здатності.
Коли варто вибрати модуль камери Global Shutter?
Для стаціонарних мішеней огляду може бути достатнім звичайний датчик рольставні. Однак рухомі об’єкти можуть викликати геометричні спотворення, оскільки різні ряди датчика експонуються в дещо різний час.
A модуль камери глобального затворафіксує зображення більш рівномірно через сенсор, що робить цю архітектуру корисною для швидко{0}}рухомих об’єктів, руху роботів, перевірки конвеєрів, відстеження та вимірювань, де спотворення руху може вплинути на результат.
Для високо-швидкісних програм машинного зору анМодуль камери глобального затвора OV9281можна розглядати, якщо програма отримує переваги від глобального зображення затвора та високої частоти кадрів.
USB 2.0 чи USB 3.0 для промислової інспекції?
Під час вибору інтерфейсу слід враховувати роздільну здатність, частоту кадрів, формат стиснення, довжину кабелю та потреби хост-обробки.
Для багатьох систем перевірки 1080P із помірними вимогами до пропускної здатності USB 2.0 може бути доцільним. USB 3.0 може запропонувати більше можливостей для системної інтеграції для додатків, які потребують більших потоків даних зображення, вищої частоти кадрів або зображення з вищою роздільною здатністю.
Таким чином, замість того, щоб розглядати як окрему специфікацію, вибір інтерфейсу слід вибирати в поєднанні з необхідною роздільною здатністю та частотою кадрів.
Вибір модуля промислової інспекційної камери: підхід інженера
Практичний процес відбору можна спростити до наступних кроків.
Крок 1: Визначте ціль перевірки
Визначте найменшу особливість або дефект, який необхідно виявити. Це визначає, скільки корисної піксельної інформації потрібно.
Крок 2: визначте поле зору
Визначте повну область, яка має з’явитися в одному кадрі. Для ширшого поля зору може знадобитися ширококутний-об’єктив, а для невеликої зони огляду може бути корисна більша фокусна відстань.
Крок 3. Перевірте рух об’єкта
Якщо ціль рухається швидко, враховуйте частоту кадрів, час експозиції та загальні характеристики затвора. Для стаціонарних об'єктів ці вимоги можуть бути менш вимогливими.
Крок 4: Оцініть освітлення
Визначте, чи використовується середовище перевірки природне світло, контрольоване світлодіодне освітлення, підсвічування чи інфрачервоне освітлення. Стабільне освітлення зазвичай покращує узгодженість перевірки ефективніше, ніж просто збільшення роздільної здатності камери.
Крок 5: Зіставте інтерфейс і платформу обробки
Підтвердьте інтерфейс USB, вихідний формат, частоту кадрів, операційну систему, вбудовану платформу та доступну пропускну здатність обробки перед завершенням модуля камери.
Крок 6: Перевірте справжній зразок
В ідеалі остаточне рішення має бути підтверджено фактичними контрольними зразками. Для камери, яка добре працює в технічних характеристиках, може знадобитися інший об’єктив, налаштування експозиції або конфігурація освітлення після встановлення на виробничу лінію.
Спеціальні USB-модулі камери для промислового контролю
Системи промислового контролю часто мають механічні та оптичні обмеження, які стандартні модулі камер не можуть повністю задовольнити. Форма друкованої плати, положення роз’єму, довжина кабелю, об’єктив, датчик, ІЧ-фільтр і корпус можуть знадобитися відрегулювати навколо конструкції машини.
TUXI надає рішення для модулів USB-камер, що охоплюють різні роздільності датчиків і оптичні конфігурації, з налаштуваннями OEM і ODM, доступними для-вимог конкретної програми. Залежно від проекту модуль камери можна розробити відповідно до необхідного датчика, об’єктива, розмірів друкованої плати, роз’єму, кабелю та характеристик зображення.
Для більш широкого діапазону опцій сенсора та інтерфейсу дивРішення модуля камери USB.
Висновок
Вибір USB-модуля камери для промислової інспекції здебільшого пов’язаний із-системою. Хоча це лише одна ланка в ланцюжку обробки зображень, роздільна здатність має вирішальне значення.
Добре-підібраний 2-мегапіксельний модуль камери може запропонувати достатню чіткість зображення за справедливою ціною для певних програм. Рішення з роздільною здатністю 5 МП, 8 МП або 4K краще підійде для більш детального дослідження. Глобальний затвор і висока частота кадрів можуть бути важливішими, ніж більша кількість мегапікселів, коли ціль рухається швидко.
Найбільш надійним методом є вибір датчика та оптики на основі об’єкта огляду, поля зору, робочої відстані, руху, освітлення та потреб у обробці.
