Мегапикселите не са единственото съображение при избора на модул на USB камера за индустриална инспекция. Камерата в система за машинно зрение трябва да поддържа стабилен изход на изображението с необходимата скорост, като същевременно улавя достатъчно детайли за алгоритъма за проверка. Резултатът се влияе от редица фактори, включително разделителна способност, избор на обектив, работно разстояние, осветление, поведение на затвора, честотна лента на интерфейса и обработка на изображения.
2MP модул на камера с подходящ обектив и контролирано осветление може да даде адекватна яснота на изображението за определени инспекционни дейности. 5MP, 8MP или 4K модулът на камерата може да бъде по-подходящ за приложения, изискващи повече информация за измерване, по-широки зрителни полета или по-малко дефекти. Започването с целта на проверката и преминаването към настройката на камерата е предпочитана стратегия.
Защо модулите на USB камерата се използват при промишлена инспекция
Повтаряемото придобиване на картина е необходимо за индустриални системи за инспекция. Камерата за инспекция, за разлика от-уеб камера с общо предназначение, обикновено се избира като компонент на цяла система за изображения, която се състои от сензор, обектив, осветление, платформа за обработка и механична конструкция.
Когато системата за инспекция е директно свързана към промишлен компютър, вграден компютър, edge AI платформа или друг USB хост, модулите на USB камера са особено полезни. Тъй като фотоапаратът може да бъде идентифициран като типично USB устройство за изображения на съвместими операционни системи, UVC-съвместимите дизайни също могат да улеснят софтуерната интеграция.
Типични приложения за индустриална инспекция
- Откриване на повърхностни дефекти
- Проверка на печатни платки и електронни компоненти
- Наличие на част и проверка на позицията
- Проверка на баркод и QR код
- Проверка на размерите и подравняването
- Проверка на опаковката и етикета
- Роботизирано зрение и автоматизирано сортиране
Разделителна способност: 2MP достатъчно ли е за промишлена инспекция?
Няма универсално изискване за разделителна способност за машинно зрение. Правилният избор зависи главно от размера на елемента, който трябва да бъде открит и каква част от обекта трябва да се побере в едно изображение.
A 2MP модул на камератаосигурява 1920 × 1080 изходно изображение в много общи конфигурации. Това може да е достатъчно за приложения като откриване на присъствие, основна проверка на повърхността, позициониране, OCR, разпознаване на баркод и наблюдение на по-големи компоненти.
Ако целта за проверка съдържа много малки дефекти или фини структури, увеличаването на разделителната способност може да осигури повече пиксели в целта. По-високата разделителна способност обаче също така увеличава обема на данните и може да изисква повече възможности за обработка, честотна лента за съхранение и подходяща оптика.
Практически метод за избор на резолюция
Вместо да питате „Коя е най-високата налична резолюция?“, започнете с три въпроса:
- Кой е най-малкият дефект или характеристика, която трябва да бъде открита?
- Колко голяма е зоната за проверка в една рамка?
- Колко време за обработка е налично за всяко заснето изображение?
За чувствителна-разход система за инспекция може да бъде по-практично да оптимизирате комбинацията от обектив, работно разстояние, осветление и сензор, преди да преминете директно към много по-висока разделителна способност.
За приложения, при които 1080P изображение е достатъчно, можете да прегледате2MP GC2093 модул за камеракато една възможна отправна точка.
Яснотата на изображението зависи от нещо повече от сензора
При промишлен контрол яснотата на изображението е резултат от пълния оптичен път. Високо-мегапикселов сензор не може да компенсира лошо съвпадение на обектива, неправилен фокус, недостатъчно осветление или прекомерно замъгляване на движението.
Сензор
Сензорът за изображения определя фактори като разделителна способност, размер на пиксела, чувствителност, динамичен диапазон и характеристики на отчитане. Изборът на сензор трябва да съответства на скоростта на инспекция и осветителната среда, вместо да се основава само на броя на пикселите.
Обектив
Обективът определя зрителното поле, фокусното разстояние, работното разстояние, изкривяването и колко ефективно може да се използва резолюцията на сензора. За промишлена проверка изборът на леща трябва да се направи заедно със сензора.
Осветление
Дори високо{0}}качественият модул на камерата може да доведе до лоши резултати от проверката, ако целта е лошо осветена. Пръстеновидни светлини, лентови светлини, подсветки, дифузни светлини и инфрачервено осветление могат да бъдат избрани според характеристиките на повърхността и дефекта.
Експозиция и движение
Когато обектите се движат по протежение на конвейер, времето на експозиция пряко влияе върху замъгляването на движението. Ако инспекцията изисква прецизно откриване на ръба или измерване, по-краткото време на експозиция и подходящото осветление може да са по-важни от простото увеличаване на разделителната способност.
Кога трябва да изберете модул за камера с глобален затвор?
За стационарни мишени за инспекция може да бъде достатъчен конвенционален сензор за ролетни щори. Движещите се обекти обаче могат да доведат до геометрично изкривяване, тъй като различните редове на сензора са изложени в малко по-различно време.
A модул на глобалната затворена камераулавя изображението по-равномерно в сензора, което прави тази архитектура полезна за бързо{0}}движещи се обекти, движение на роботи, инспекция на конвейер, проследяване и приложения за измерване, където изкривяването на движението може да повлияе на резултата.
За високо{0}}приложения за машинно зрение, анOV9281 модул за камера с глобален затворможе да се има предвид, когато приложението се възползва от глобално изображение на затвора и висока честота на кадрите.
USB 2.0 или USB 3.0 за промишлена инспекция?
Разделителната способност, честотата на кадрите, форматът на компресия, дължината на кабела и нуждите от обработка на хоста трябва да бъдат взети под внимание при избора на интерфейс.
За много 1080P инспекционни системи с умерени изисквания за честотна лента, USB 2.0 може да е приложим. USB 3.0 може да предложи повече капацитет за системна интеграция за приложения, изискващи по-големи потоци от данни за картина, по-висока скорост на кадрите или изображения с по-висока разделителна способност.
Следователно, вместо да се разглежда като отделна спецификация, изборът на интерфейс трябва да бъде избран във връзка с необходимата разделителна способност и кадрова честота.
Избор на модул на камера за промишлена инспекция: Инженерен подход
Практическият процес на подбор може да бъде опростен в следните стъпки.
Стъпка 1: Дефинирайте целта за проверка
Идентифицирайте най-малката характеристика или дефект, който трябва да бъде открит. Това определя колко полезна пикселна информация е необходима.
Стъпка 2: Определете зрителното поле
Определете цялата област, която трябва да се появи в един кадър. По-широкото зрително поле може да изисква по--обектив с по-широк ъгъл, докато малка зона за проверка може да се възползва от по-голямо фокусно разстояние.
Стъпка 3: Проверете движението на обекта
Ако целта се движи бързо, вземете предвид скоростта на кадрите, времето на експозиция и общите характеристики на затвора. За стационарни обекти тези изисквания може да са по-малко взискателни.
Стъпка 4: Оценете осветлението
Определете дали средата за проверка използва естествена светлина, контролирано LED осветление, фоново осветление или инфрачервено осветление. Стабилното осветление обикновено подобрява последователността на проверката по-ефективно, отколкото простото увеличаване на разделителната способност на камерата.
Стъпка 5: Съпоставете интерфейса и платформата за обработка
Потвърдете USB интерфейса, изходния формат, кадровата честота, операционната система, вградената платформа и наличната честотна лента за обработка, преди да финализирате модула на камерата.
Стъпка 6: Валидирайте реална проба
Окончателното решение в идеалния случай трябва да бъде проверено с действителни инспекционни проби. Камера, която се представя добре в спецификационния лист, може все още да изисква различен обектив, настройка на експозицията или конфигурация на осветлението, след като бъде инсталирана на производствената линия.
Персонализирани USB модули за камери за индустриална инспекция
Индустриалните инспекционни системи често имат механични и оптични ограничения, които стандартните модули на камерата не могат напълно да задоволят. Формата на печатната платка, позицията на конектора, дължината на кабела, обектива, сензора, IR филтъра и корпуса може да се наложи да се коригират около структурата на машината.
TUXI предоставя решения за модул на USB камера, покриващи различни разделителни способности на сензори и оптични конфигурации, с персонализиране на OEM и ODM, достъпно за-специфични изисквания за приложение. В зависимост от проекта, модулът на камерата може да бъде разработен около необходимия сензор, обектив, размери на печатна платка, конектор, кабел и производителност на изображения.
За по-широка гама от сензори и опции за интерфейс вижте нашияРешения за USB камера модул.
Заключение
Избирането на модул на USB камера за промишлена инспекция е най-вече проблем със-съответствието на системата. Въпреки че е само едно звено във веригата за изображения, разделителната способност е от решаващо значение.
Добре{0}}съответстващият 2MP модул на камерата може да предложи достатъчно яснота на изображението на справедлива цена за определени приложения. 5MP, 8MP или 4K решение би било по-подходящо за по-подробно изследване. Глобалният затвор и високата кадрова честота може да са по-важни от повече мегапиксели, когато целта се движи бързо.
Най-надеждният метод е да изберете сензор и оптика въз основа на целта за проверка, зрителното поле, работното разстояние, движението, осветлението и нуждите от обработка.
