Pažangiausiose{0}} srityse, tokiose kaip pramoninė automatika ir mašininio matymo tikrinimas, pramoninės kameros yra tikslios „regėjimo akys“, atliekančios pagrindinį vaidmenį svarbiuose gamybos procesuose, tokiuose kaip kokybės kontrolė, išmanusis atpažinimas ir tikslus matavimas. Tačiau didžiulis pramoninių fotoaparatų prekių ženklų ir modelių asortimentas dažnai pribloškia technikus ir pirkėjus. Neišsigąskite-, kai įsisavinsite šį atrankos vadovą, nesunku išsirinkti pramoninį fotoaparatą, atitinkantį jūsų projekto reikalavimus.
Apibrėžkite pagrindinius reikalavimus
(1) Sprendimo svarstymai
- Norint aptikti smulkius defektus arba tiksliai nustatyti mažų komponentų vietą,{0}}pvz., tikrinant elektroninių lustų kaiščius arba tikrinant tiksliai apdirbtų dalių paviršiaus įbrėžimus-būtina naudoti didelės raiškos{2}} kameras. Pavyzdžiui, norint aiškiai užfiksuoti net 0,1 milimetro defektus, pramoniniai fotoaparatai, kurių skiriamoji geba prasideda nuo megapikselių ar net dešimčių megapikselių, yra idealūs, užtikrinantys, kad kiekviena detalė būtų perteikiama itin aiškiai.
- Ir atvirkščiai, programoms, kurioms reikia tik bendro objekto padėties nustatymo arba kontūro identifikavimo,{0}}pvz., didelių paketų rūšiavimui logistikos linijose, pakanka žemos raiškos kamerų. Šis metodas sumažina išlaidas, sumažina duomenų apdorojimo poreikius ir pagreitina sistemos atsako laiką.
(2) Kadrų dažnio reikalavimai
- Didelės spartos{0}}dinaminiams gamybos procesams-, pvz., stebėti skysčių lygį didelės-sparčiose pildymo linijose arba tikrinti automobilių komponentus greitojo štampavimo metu,-kameros turi turėti didelės kadrų dažnio fiksavimo galimybes. Kadrų dažnis, siekiantis šimtus kadrų per sekundę, yra būtinas norint sustabdyti trumpalaikes akimirkas, tiksliai užfiksuoti greitai kintančias gamybos detales ir išvengti klaidingų sprendimų dėl judesio suliejimo.
- Statinėms scenoms aptikti arba procesams, atliekantiems lėtai judančius veiksmus, standartinio kadrų dažnio (apie 30 kadrų per sekundę) kamerų pakanka įprastiniam stebėjimui ir kokybiškam atrankos poreikiams, kad būtų galima gauti stabilius, aiškius statinius vaizdus.
(3) Matymo lauko apibrėžimas
Tiksliai apskaičiuokite reikiamą fotoaparato matymo lauką pagal taikinio dydį ir darbo atstumą. Norint patikrinti didelės-plokštės PCB plokštės išvaizdą, plataus lauko-lauko kamera turi užfiksuoti visą plokštę vienu kadru. Mažos-mastelio formos vidinių angų apžiūrai siaura{5}}lauko kamera sufokusuoja mažas sritis. Suporuotas su makro objektyvu, jis pagerina vietinius vaizdo efektus, kad išryškintų detalias funkcijas.
Vaizdo gavimo technologijų įsisavinimas
(1) CCD ir CMOS palyginimas
- CCD kameros užtikrina puikią vaizdo kokybę, pasižymi dideliu jautrumu šviesai, minimaliu triukšmu prasto{0}}apšvietimo sąlygomis ir tiksliu spalvų atkūrimu. Jie dažniausiai naudojami sudėtingose programose, tokiose kaip astronominė stebėjimo įranga ir aukščiausios klasės medicininės vaizdo gavimo sistemos. Tačiau CCD kameros yra brangios gaminti, sunaudoja daug energijos ir turi ribotą duomenų perdavimo spartą.
- CMOS fotoaparatai pasižymi išskirtiniu ekonomišku-efektyvumu, dideliu integravimu, mažu energijos suvartojimu ir greitu duomenų nuskaitymu, todėl idealiai tinka-didelės spartos vaizdams realiuoju laiku. Tai atitinka didelio masto{4}}pramoninės gamybos poreikius, siekiant kontroliuoti sąnaudas ir efektyviai gaminti. Nors ankstyvųjų CMOS kamerų vaizdo kokybė buvo šiek tiek prastesnė, dėl technologijų pažangos kai kurios aukščiausios klasės-CMOS kameros vaizdo kokybe konkuruoja su CCD kameromis. Dabar jie plačiai naudojami pagrindiniuose pramonės scenarijuose, tokiuose kaip 3C produktų gamyba ir maisto pakuočių tikrinimas
(2) Pasirinkimas tarp vienspalvio ir spalvoto
- Fokusuojant tik į tikslinius pilkos spalvos skirtumus ir kontūrų kraštus, pirmenybė teikiama vienspalvėms kameroms. Apytiksliai 30 % didesnio jautrumo šviesai nei spalvotų fotoaparatų, jie fiksuoja aiškesnius vaizdus esant silpnam-apšvietimui, pvz., naktinio sandėlio inventoriaus ar požeminės anglies kasyklos įrangos stebėjimo. Vienspalviai vaizdai taip pat pasižymi mažesniu duomenų kiekiu, leidžiančiu efektyviau apdoroti algoritmą ir paspartinti aptikimo eigą.
- Kai reikia identifikuoti gaminio spalvą ir tekstūrą, spalvotos kameros yra būtinos. Tokios programos kaip drabužių dažymo kokybės kontrolė ir gamybos įvertinimas priklauso nuo spalvų informacijos, kad būtų galima tiksliai nustatyti gaminio atitiktį, atkurti tikroviškų spalvų scenas ir išvengti klaidingo aptikimo.
Aparatinės įrangos sąsajų ir programinės įrangos ekosistemų pritaikymas
(1) Sąsajos suderinamumas
Įprastos pramoninių kamerų sąsajos apima GigE, USB 3.0 ir Camera Link. „GigE“ sąsaja palaiko didelius-atstumo ryšius (iki 100 metrų) ir kelių kamerų prijungimą vienu metu. Jo tinklo kabeliai yra patogūs, todėl tinka paskirstytam pramoniniam išdėstymui. USB3.0 siūlo prijungimo{7}}ir paleiskite funkciją bei didelį universalumą, palengvinančią integravimą į kompaktiškus įrenginius ir greitą derinimo-svetainėje funkciją, todėl ji yra įprasta nešiojamoje tikrinimo įrangoje. „Camera Link“ yra specialiai sukurta didelės spartos, didelio{12}}duomenims perduoti, kai pralaidumas viršija 1 Gb/s, užtikrinant greitą itin-didelės raiškos{15}}vaizdų perdavimą. Jis tinka aukštos{17}}galybės, didelės spartos{18}}gamybos linijoms, tačiau reikalauja brangių kabelių ir sudėtingų jungčių. Užtikrinant sklandų kamerų sąsajų ir pramoninių kompiuterių/valdymo sistemų integravimą išvengiama duomenų perdavimo kliūčių.
(2) Programinės įrangos palaikymas
Aukščiausios kokybės pramoninėse kamerose yra brandžios tvarkyklės ir SDK (programinės įrangos kūrimo rinkiniai), leidžiantys kūrėjams sklandžiai integruotis į esamas mašininio vaizdo programinės įrangos platformas, tokias kaip „Halcon“, ir atvirojo{0}}šaltinio vaizdo bibliotekas, pvz., „OpenCV“. SDK palengvina kameros parametrų ir vaizdų gavimo darbo eigos valdymą, tuo pačiu leidžia giliai pritaikyti išankstinio vaizdo apdorojimo algoritmus. Tai leidžia atlikti sudėtingas funkcijas, pvz., automatinį-ekspozicijos ir iškraipymo korekciją, žymiai sutrumpinant projekto kūrimo ciklus ir padidinant sistemos stabilumą bei intelektą.