راهنمای انتخاب دوربین صنعتی

در زمینه‌های پیشرفته-مانند اتوماسیون صنعتی و بازرسی بینایی ماشین، دوربین‌های صنعتی به‌عنوان «چشم‌های بینایی» دقیق عمل می‌کنند، و نقشی محوری در فرآیندهای تولید حیاتی مانند کنترل کیفیت، تشخیص هوشمند، و اندازه‌گیری دقیق دارند. با این حال، طیف گسترده ای از مارک ها و مدل های دوربین های صنعتی موجود اغلب تکنسین ها و خریداران را غافلگیر می کند. نترسید-تسلط بر این راهنمای انتخاب، انتخاب یک دوربین صنعتی را که نیازهای پروژه شما را برآورده می کند، آسان می کند.

الزامات اصلی را تعریف کنید

(1) ملاحظات قطعنامه

برای تشخیص عیوب جزئی یا مکان یابی دقیق اجزای کوچک-مانند بازرسی پین های تراشه الکترونیکی یا غربالگری خراش های سطحی روی قطعات ماشینکاری دقیق-دوربین های با وضوح{2} بالا ضروری هستند. به عنوان مثال، دوربین‌های صنعتی که با وضوح مگاپیکسل یا حتی ده‌ها مگاپیکسل شروع می‌شوند، برای عکس‌برداری واضح از عیوب کوچک‌تر از 0.1 میلی‌متر، ایده‌آل هستند و اطمینان حاصل می‌کنند که تمام جزئیات با حداکثر وضوح ارائه می‌شوند.
برعکس، برای برنامه‌هایی که فقط به موقعیت‌یابی کلی شی یا شناسایی کانتور نیاز دارند-مانند مرتب‌سازی بسته‌های بزرگ در خطوط تدارکات{1}}دوربین‌های با وضوح پایین- کافی است. این رویکرد هزینه ها را کاهش می دهد، تقاضای پردازش داده ها را کاهش می دهد و زمان پاسخگویی سیستم را تسریع می کند.

(2) الزامات نرخ فریم

برای-فرایندهای تولید پویا با سرعت بالا-مانند نظارت بر سطوح مایع در-خطوط پرشدن با سرعت بالا یا بازرسی اجزای خودرو در حین مهر زنی سریع-دوربین‌ها باید دارای قابلیت ضبط فریم بالا باشند. نرخ فریم‌هایی که به صدها فریم در ثانیه می‌رسند برای ثابت کردن لحظات زودگذر، ثبت دقیق جزئیات در حال تغییر سریع تولید و جلوگیری از قضاوت‌های نادرست ناشی از تاری حرکت ضروری هستند.
برای تشخیص صحنه ایستا یا فرآیندهایی با حرکات آهسته-، دوربین‌هایی با نرخ فریم استاندارد (حدود 30 فریم در ثانیه) برای نظارت معمول و نیازهای نمونه‌گیری با کیفیت کافی هستند و تصاویر ثابت و واضح ارائه می‌کنند.

(3) تعریف میدان دید

میدان دید مورد نیاز دوربین را بر اساس اندازه هدف و فاصله کاری دقیقاً محاسبه کنید. برای-بازرسی ظاهری برد PCB با مساحت بزرگ، یک دوربین میدانی وسیع- باید کل برد را در یک عکس بگیرد. برای-بازرسی سوراخ داخلی قالب در مقیاس کوچک، یک دوربین میدانی باریک-روی نواحی کوچک متمرکز می‌شود. جفت شدن با یک لنز ماکرو، جلوه‌های تصویربرداری محلی را برای برجسته کردن ویژگی‌های دقیق افزایش می‌دهد.

تسلط بر فناوری های تصویربرداری

(1) مقایسه CCD در مقابل CMOS

دوربین‌های CCD کیفیت تصویر عالی را با حساسیت نور بالا، حداقل نویز در شرایط نور کم-و بازتولید رنگ دقیق ارائه می‌کنند. آنها معمولاً در برنامه های کاربردی مانند تجهیزات رصد نجومی و سیستم های تصویربرداری پزشکی پیشرفته استفاده می شوند. با این حال، ساخت دوربین های CCD پرهزینه است، انرژی قابل توجهی مصرف می کند و سرعت انتقال داده محدودی دارد.
دوربین‌های CMOS کارایی فوق‌العاده{0}}هزینه، یکپارچه‌سازی بالا، مصرف انرژی کم و بازخوانی سریع داده‌ها را ارائه می‌دهند که آن‌ها را برای تصویربرداری با سرعت واقعی{{1}زمان- ایده‌آل می‌کند. این با نیازهای-تولید صنعتی در مقیاس بزرگ به دنبال کنترل هزینه و خروجی کارآمد مطابقت دارد. در حالی که دوربین‌های اولیه CMOS کیفیت تصویر کمی پایین‌تر داشتند، پیشرفت‌های تکنولوژیکی برخی از دوربین‌های{6}CMOS سطح بالا را قادر به رقابت با دوربین‌های CCD در کیفیت تصویر کرده است. آنها اکنون به طور گسترده در سناریوهای صنعتی اصلی مانند تولید محصول 3C و بازرسی بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند.

(2) انتخاب بین تک رنگ و رنگ

هنگامی که صرفاً روی تفاوت‌های مقیاس خاکستری و لبه‌های کانتور فوکوس می‌کنید، دوربین‌های تک رنگ بهترین انتخاب هستند. با تقریباً 30٪ حساسیت نوری بالاتر نسبت به دوربین های رنگی، آنها تصاویر واضح تری را در سناریوهای کم نور مانند موجودی انبار شبانه یا نظارت بر تجهیزات معدن زغال سنگ زیرزمینی می گیرند. تصاویر تک رنگ همچنین دارای حجم داده‌های کوچک‌تری هستند که پردازش الگوریتم بعدی کارآمدتر و جریان‌های کاری تشخیص را تسریع می‌کنند.
هنگامی که جزئیات رنگ و بافت محصول نیاز به شناسایی دارد، دوربین های رنگی ضروری هستند. برنامه‌هایی مانند کنترل کیفیت رنگرزی پوشاک و درجه‌بندی تولید به اطلاعات رنگ برای تعیین دقیق مطابقت محصول، بازتولید صحنه‌های رنگی واقعی-و-و جلوگیری از تشخیص نادرست متکی هستند.

تطبیق رابط های سخت افزاری و اکوسیستم های نرم افزاری

(1) سازگاری رابط

رابط‌های رایج دوربین صنعتی شامل GigE، USB 3.0 و Camera Link هستند. رابط GigE از اتصالات مسافت طولانی (تا 100 متر) و اتصال همزمان چند دوربین پشتیبانی می کند. کابل کشی شبکه آن راحت است و آن را برای طرح بندی های صنعتی توزیع شده مناسب می کند. USB3.0 قابلیت اتصال-و-پخش و تطبیق پذیری بالا را ارائه می‌دهد، ادغام در دستگاه‌های فشرده را تسهیل می‌کند و اشکال‌زدایی سریع در-سایت را تسهیل می‌کند و در تجهیزات بازرسی قابل حمل رایج است. Camera Link به‌طور خاص برای انتقال داده‌های{11}}سرعت بالا و بزرگ با پهنای باند بیش از 1 گیگابیت در ثانیه طراحی شده است که از انتقال فوری تصاویر فوق‌العاده{14}}با کیفیت{15} اطمینان می‌دهد. برای خطوط تولید{17}}بالا{18} و با سرعت بالا مناسب است، اما شامل کابل‌های پرهزینه و اتصالات پیچیده است. اطمینان از ادغام یکپارچه بین رابط های دوربین و رایانه های شخصی/سیستم های کنترل صنعتی از گلوگاه های انتقال داده جلوگیری می کند.

(2) پشتیبانی نرم افزار

دوربین‌های صنعتی ممتاز با درایورهای بالغ و SDK (کیت‌های توسعه نرم‌افزار) ارائه می‌شوند که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا به‌طور یکپارچه با پلت‌فرم‌های نرم‌افزار بینایی ماشین موجود مانند Halcon و کتابخانه‌های{0}منبع باز مانند OpenCV ادغام شوند. SDK ها کنترل آسان پارامترهای دوربین و گردش کار جذب تصویر را تسهیل می کنند و در عین حال امکان سفارشی سازی عمیق الگوریتم های پیش پردازش تصویر را فراهم می کنند. این کار عملکردهای پیچیده ای مانند تصحیح نوردهی و اعوجاج خودکار را ممکن می کند، چرخه های توسعه پروژه را به طور قابل توجهی کوتاه می کند و ثبات و هوشمندی سیستم را افزایش می دهد.