V špičkových-oblastiach, ako je priemyselná automatizácia a kontrola strojového videnia, slúžia priemyselné kamery ako presné „oči zraku“, pričom zohrávajú kľúčovú úlohu v kritických výrobných procesoch, ako je kontrola kvality, inteligentné rozpoznávanie a presné meranie. Obrovská škála značiek a modelov priemyselných kamier, ktoré sú k dispozícii, však často nechá technikov a kupujúcich ohromiť. Neprepadajte panike-Po zvládnutí tohto sprievodcu výberom bude výber priemyselnej kamery, ktorá spĺňa požiadavky vášho projektu, hračkou.
Definujte základné požiadavky
(1) Úvahy o rozlíšení
- Na zisťovanie drobných chýb alebo presnú lokalizáciu drobných komponentov,-ako je kontrola kolíkov elektronických čipov alebo skríning povrchových škrabancov na presne opracovaných dieloch, sú nevyhnutné{1}}kamery s vysokým{2}}rozlíšením. Napríklad na jasné zachytenie defektov už od 0,1 milimetra sú ideálne priemyselné kamery začínajúce na megapixelovom rozlíšení alebo dokonca desiatkach megapixelov, ktoré zaisťujú, že každý detail je vykreslený s maximálnou čistotou.
- Naopak, pre aplikácie vyžadujúce iba všeobecné umiestnenie objektu alebo identifikáciu obrysu,-ako je triedenie veľkých balíkov na logistických linkách,{1}}kamery s nízkym{2}}rozlíšením postačujú. Tento prístup znižuje náklady, znižuje nároky na spracovanie údajov a zrýchľuje odozvu systému.
(2) Požiadavky na snímkovú frekvenciu
- Pre vysoko{0}}rýchlostné dynamické výrobné procesy-, ako je monitorovanie hladín kvapalín na vysokorýchlostných plniacich linkách{{2} alebo kontrola automobilových komponentov počas rýchleho lisovania-, musia mať fotoaparáty možnosť snímania s vysokou snímkovou frekvenciou. Snímková frekvencia dosahujúca stovky snímok za sekundu je nevyhnutná na zmrazenie prchavých momentov, presné zachytenie rýchlo sa meniacich detailov produkcie a zabránenie chybným úsudkom spôsobeným rozmazaním pohybu.
- Na detekciu statických scén alebo procesy s pomalým{0}}pohybom akcií postačujú kamery so štandardnými snímkovými frekvenciami (približne 30 snímok za sekundu) pre potreby bežného monitorovania a vzorkovania kvality a poskytujú stabilné a čisté statické obrázky.
(3) Definovanie zorného poľa
Presne vypočítajte požadované zorné pole kamery na základe veľkosti cieľa a pracovnej vzdialenosti. Pre veľkú-kontrolu vzhľadu dosky plošných spojov musí širokouhlá{2}}kamera zachytiť celú dosku jediným záberom. Na kontrolu vnútorných otvorov formy v malom-meradle sa úzka-kamera zameriava na malé oblasti. V spojení s makro objektívom vylepšuje lokálne zobrazovacie efekty, aby zvýraznil detailné vlastnosti.
Zvládnutie zobrazovacích technológií
(1) Porovnanie CCD vs. CMOS
- CCD kamery poskytujú špičkovú kvalitu obrazu s vysokou citlivosťou na svetlo, minimálnym šumom v-slabých svetelných podmienkach a presnou reprodukciou farieb. Bežne sa používajú v náročných aplikáciách, ako sú astronomické pozorovacie zariadenia a špičkové{2}}medicínske zobrazovacie systémy. CCD kamery sú však nákladné na výrobu, spotrebúvajú značné množstvo energie a majú obmedzené rýchlosti prenosu dát.
- Kamery CMOS ponúkajú vynikajúcu nákladovú{0}}efektívnosť, vysokú integráciu, nízku spotrebu energie a rýchle čítanie údajov, vďaka čomu sú ideálne pre-vysokorýchlostné{2}}zobrazovanie v reálnom čase. To je v súlade s požiadavkami rozsiahlej-priemyselnej výroby, ktorá hľadá kontrolu nákladov a efektívny výstup. Zatiaľ čo skoré CMOS kamery mali mierne horšiu kvalitu obrazu, technologický pokrok umožnil niektorým špičkovým -kamerám CMOS konkurovať CCD kamerám v kvalite obrazu. Teraz sú široko používané v bežných priemyselných scenároch, ako je výroba produktov 3C a inšpekcia balenia potravín
(2) Voľba medzi monochromatickým a farebným
- Pri zameraní výlučne na cieľové rozdiely v odtieňoch šedej a obrysové okraje sú preferovanou voľbou monochromatické fotoaparáty. S približne o 30 % vyššou citlivosťou na svetlo než farebné kamery, zachytávajú jasnejšie snímky pri slabom-osvetlení, ako sú nočné skladové zásoby alebo monitorovanie zariadení v podzemnej uhoľnej bani. Monochromatické obrázky majú tiež menšie objemy údajov, čo umožňuje efektívnejšie následné spracovanie algoritmom a zrýchľuje pracovné postupy detekcie.
- Keď detaily farby a textúry produktu vyžadujú identifikáciu, farebné kamery sú nevyhnutné. Aplikácie, ako je kontrola kvality farbenia odevov a triedenie výrobkov, sa spoliehajú na informácie o farbách, aby presne určili súlad produktu, reprodukovali skutočné-v-živé farebné scény a zabránili nesprávnemu rozpoznaniu.
Prispôsobenie hardvérových rozhraní a softvérových ekosystémov
(1) Kompatibilita rozhrania
Bežné rozhrania priemyselných kamier zahŕňajú GigE, USB 3.0 a Camera Link. Rozhranie GigE podporuje pripojenia na veľké{2}}diaľky (až 100 metrov) a súčasné pripojenie viacerých kamier. Jeho sieťová kabeláž je pohodlná, vďaka čomu je vhodná pre distribuované priemyselné usporiadanie. USB 3.0 ponúka funkciu plug{7}}and{8}}play a vysokú všestrannosť, uľahčuje integráciu do kompaktných zariadení a rýchle ladenie na mieste-, vďaka čomu je bežné v prenosných kontrolných zariadeniach. Camera Link je špeciálne navrhnutý na vysokorýchlostný{11}}prenos veľkých{12}}údajov so šírkou pásma presahujúcou 1 Gb/s, čo zaisťuje okamžitý prenos obrázkov v ultra-vysokom{15}}rozlíšení. Vyhovuje špičkovým{17}}vysokorýchlostným{18}výrobným linkám, ale vyžaduje nákladné káble a zložité pripojenia. Zabezpečenie bezproblémovej integrácie medzi rozhraniami kamier a priemyselnými počítačmi/riadiacimi systémami zabraňuje úzkym miestam prenosu údajov.
(2) Softvérová podpora
Prémiové priemyselné kamery sa dodávajú s vyspelými ovládačmi a súpravami SDK (Software Development Kit), ktoré umožňujú vývojárom bezproblémovú integráciu do existujúcich softvérových platforiem strojového videnia, ako je Halcon a open{0}}knižnice videnia, ako je OpenCV. Súpravy SDK uľahčujú jednoduché ovládanie parametrov fotoaparátu a pracovných postupov získavania obrazu a zároveň umožňujú hlboké prispôsobenie algoritmov predbežného spracovania obrazu. To umožňuje komplexné funkcie, ako je automatická-expozícia a korekcia skreslenia, čo výrazne skracuje cykly vývoja projektu a zvyšuje stabilitu a inteligenciu systému.