Como Melhorar a Precisão da Inspeção em um Sistema de Visão Computacional?

Em aplicações práticas, elementos instáveis em sistemas de inspeção por visão computacional podem impactar significativamente a precisão e eficiência da detecção. Quais fatores influenciam a precisão de um sistema de visão? Aqui estão os 5 aspectos principais:

• Resolução de Câmeras Industriais

Primeiro, vamos discutir a resolução da câmera. Cada imagem é composta por pixels — quanto mais densos forem os pixels, mais clara será a imagem. Como sistemas de visão dependem de cálculos de pixels para realizar tarefas, uma alta resolução é o primeiro passo para alcançar alta precisão.

Por exemplo, se uma imagem corresponde a uma área de 30 mm × 20 mm e a resolução da câmera é de 3000 × 2000 (6 megapixels), cada pixel representa 0,01 mm. Com uma câmera de 20 megapixels (resolução de 5400 × 3600), o mesmo campo de visão atinge um tamanho de pixel de 0,005 mm.

Portanto, a resolução da câmera tem um impacto direto e significativo na precisão da imagem. Escolher uma câmera de alta resolução é essencial.

• Campo de visão (FOV)

Após selecionar uma câmera, o campo de visão também é crítico. Um FOV maior aumenta o tamanho do objeto real por pixel, reduzindo a precisão. É por isso que aplicações de alta precisão frequentemente usam FOVs menores para maximizar o uso dos pixels.

• Técnicas de Iluminação

A iluminação desempenha um papel vital na garantia de uma precisão confiável. Para medições dimensionais, geralmente usa-se iluminação traseira. A luz brilha para cima, vinda de baixo do produto, criando uma silhueta preta com bordas bem definidas.

Abaixo estão os 4 tipos de iluminação traseira.

• Iluminação traseira de emissão inferior
• Retroiluminação lateral
• Retroiluminação colimada
• Luzes colimadas telecêntricas

Para medições de alta precisão, luz colimada telecêntrica (associada a lentes telecêntricas) é ideal. Ela garante iluminação quase vertical, melhorando a nitidez e o contraste das bordas para maior precisão.

• Tipo De Lentes Industriais

As lentes industriais se dividem em duas categorias principais: lentes FA (lentes industriais padrão) e lentes telecentréricas. Devido ao seu design óptico, as lentes telecentréricas eliminam distorções e erros de ampliação causados por distâncias inconsistentes entre o objeto e a lente. Para medição precisa, lentes telecentréricas de dois lados são obrigatórias.

• Software de Algoritmo

Mesmo com hardware excelente, os algoritmos de software são cruciais. Por exemplo:

• A precisão da detecção de linha geralmente flutua dentro de 1–2 pixels.
• As medições de arco/diâmetro podem alcançar precisão de 0,2–1 pixel.

Algoritmos avançados de marcas líderes podem até subdividir um único pixel em 100 subpixels para cálculos ultra-finos.

Além desses cinco fatores, variáveis externas como vibração, flutuações de temperatura e posicionamento das peças devem ser consideradas. Para contabilizar incertezas, multiplique a precisão de pixel calculada por 2–3 para obter um valor final realista.