В авангардни области, като индустриална автоматизация и инспекция на машинно зрение, индустриалните камери служат като прецизни „очи за виждане“, като играят ключова роля в критични производствени процеси като контрол на качеството, интелигентно разпознаване и точно измерване. Въпреки това огромното разнообразие от налични марки и модели промишлени фотоапарати често кара техниците и купувачите да бъдат претоварени. Не се паникьосвайте,-овладяването на това ръководство за избор ще направи лесно избора на индустриална камера, която отговаря на изискванията на вашия проект.
Определете основните изисквания
(1) Съображения за разрешаване
- За откриване на дребни дефекти или прецизно локализиране на малки компоненти-като например проверка на щифтове на електронни чипове или скриниране на драскотини по повърхността на прецизно обработени части-камерите с висока-резолюция са от съществено значение. Например, за ясно улавяне на дефекти, малки от 0,1 милиметра, промишлените камери с мегапикселова разделителна способност или дори десетки мегапиксели са идеални, като гарантират, че всеки детайл се изобразява с изключителна яснота.
- Обратно, за приложения, изискващи само общо позициониране на обект или контурна идентификация-като сортиране на големи пакети на логистични линии{1}}достатъчни камери с ниска-разделителна способност. Този подход намалява разходите, намалява изискванията за обработка на данни и ускорява времето за реакция на системата.
(2) Изисквания за честотата на кадрите
- За високо-скоростни динамични производствени процеси-като наблюдение на нивата на течности на високо-скоростни линии за пълнене или проверка на автомобилни компоненти по време на бързо щамповане-камерите трябва да притежават възможности за улавяне с висока кадрова честота. Скоростите на кадрите, достигащи стотици кадри в секунда, са от съществено значение за замразяване на мимолетни моменти, точно улавяне на бързо променящите се производствени детайли и предотвратяване на погрешни преценки, причинени от замъгляване на движението.
- За откриване на статични сцени или процеси с бавно-движещи се действия, камери със стандартна честота на кадрите (около 30 кадъра в секунда) са достатъчни за рутинно наблюдение и нужди от качествени проби, предоставяйки стабилни, ясни статични изображения.
(3) Определяне на зрителното поле
Прецизно изчислете необходимото зрително поле на камерата въз основа на размера на целта и работното разстояние. За проверка на външния вид на платка с голяма{1}}площ широкообхватна-камера трябва да заснеме цялата платка в един кадър. За малък{4}}инспекция на вътрешни дупки на матрица, тясна{5}}камера се фокусира върху малки зони. В съчетание с макро обектив, той подобрява ефектите на локалното изображение, за да подчертае детайлните характеристики.
Овладяване на технологии за изображения
(1) Сравнение на CCD срещу CMOS
- CCD камерите осигуряват превъзходно качество на изображението с висока светлочувствителност, минимален шум при условия на слаба{0}}осветеност и точно възпроизвеждане на цветовете. Те обикновено се използват във взискателни приложения като оборудване за астрономическо наблюдение и медицински системи за изображения от висок клас. Въпреки това, CCD камерите са скъпи за производство, консумират значителна мощност и имат ограничени скорости на трансфер на данни.
- CMOS камерите предлагат изключителна ценова-ефективност, висока степен на интеграция, ниска консумация на енергия и бързо четене на данни, което ги прави идеални за-бързо-изображение в реално време. Това отговаря на изискванията на широкомащабното-промишлено производство, търсещо контрол на разходите и ефективна продукция. Докато ранните CMOS камери имаха малко по-ниско качество на изображението, технологичният напредък даде възможност на някои CMOS камери от висок клас да се конкурират с CCD камерите по качество на изображението. Сега те се използват широко в основните промишлени сценарии като 3C производство на продукти и инспекция на опаковки за храни
(2) Изборът между монохромен и цветен
- Когато се фокусирате единствено върху целевите разлики в сивата скала и ръбовете на контурите, монохромните камери са предпочитаният избор. С приблизително 30% по-висока светлочувствителност в сравнение с цветните камери, те улавят по-ясни изображения при слабо-осветени сценарии, като нощна инвентаризация на склада или наблюдение на оборудването на подземни въглищни мини. Монохромните изображения също имат по-малки обеми от данни, което позволява по-ефективна последваща алгоритъмна обработка и ускоряване на работните потоци за откриване.
- Когато цветът и текстурата на продукта изискват идентификация, цветните камери са незаменими. Приложения като контрол на качеството на боядисване на облекло и класифициране на продуктите разчитат на информация за цветовете, за да определят точно съответствието на продукта, да възпроизвеждат реални-до-цветни сцени и да предотвратяват погрешно откриване.
Адаптиране на хардуерни интерфейси и софтуерни екосистеми
(1) Съвместимост на интерфейса
Общите интерфейси за индустриални камери включват GigE, USB 3.0 и Camera Link. Интерфейсът GigE поддържа връзки на дълги-разстояния (до 100 метра) и едновременно свързване на множество камери. Неговото мрежово окабеляване е удобно, което го прави подходящ за разпределени индустриални оформления. USB3.0 предлага plug{7}}and-функционалност и висока гъвкавост, улеснявайки интегрирането в компактни устройства и бързо-отстраняване на грешки на място, което го прави често срещан в преносимо оборудване за проверка. Camera Link е специално проектирана за високо{11}}скоростно,-предаване на данни с честотна лента над 1 Gbps, гарантиращо незабавно прехвърляне на ултра{14}}изображения с-висока разделителна способност. Той е подходящ за висок{17}}клас, високо{18}}скоростни производствени линии, но включва скъпи кабели и сложни връзки. Осигуряването на безпроблемна интеграция между интерфейсите на камерата и индустриалните компютри/контролни системи предотвратява затруднения при предаване на данни.
(2) Софтуерна поддръжка
Първокласните промишлени камери се доставят със зрели драйвери и SDK (Комплекти за разработка на софтуер), позволяващи на разработчиците да се интегрират безпроблемно в съществуващи софтуерни платформи за машинно зрение като Halcon и-библиотеки за зрение с отворен код като OpenCV. SDK улесняват лесното управление на параметрите на камерата и работните потоци за получаване на изображения, като същевременно позволяват дълбоко персонализиране на алгоритмите за предварителна обработка на изображения. Това позволява сложни функции като автоматично-експониране и корекция на изкривяването, значително съкращаване на циклите на разработка на проекти и подобряване на стабилността и интелигентността на системата.