Razčlenjevanje industrijske kamera videnja: Podrobni vpogled v načela pregledovanja

Industrijske kamere so oči strojnega vida, razumevanje njihovih osnovnih načel pa je ključnega pomena za optimizacijo zmogljivosti. Članek razčlenjuje osnovno tehnologijo, ki stoji za industrijskim kamerovim vidom, in pomaga inženirjem in navdušencem, da razumejo notranje delovanje ter prilagodijo svoje sisteme za uspeh.

1. Osnovne komponente industrijske kamere

Preden se pogovorimo o načelih, poglejmo si osnovne gradnike:

Optični sistem: Objektiv je srce, ki zbira svetlobo. Pomembno je izbrati objektiv, ki ustreza polju vida, globini ostrosti in ločljivosti aplikacije. Na primer, kamera s 5 megapikeli zahteva objektiv, ki lahko prikaže drobne podrobnosti do velikosti piksla.

Senzor: CMOS ali CCD senzor pretvarja svetlobo v električne signale. Ključne metrike vključuje Kvantna učinkovitost (KU) , ki bi morala biti za optimalno pretvorbo svetlobe idealno nad 60 %, in Dinamični razpon , ki mora presegati 70 dB, da se obdelajo različne jakosti svetlobe.

Slikovni procesor: Ta komponenta opravlja naloge, kot so Bayerjeva interpolacija , zmanjšanje šuma , in barvna popravitev , pri uporabi algoritmov, kot je matrika 3x3, za uravnoteženje belih tonov.

2. Osnovna načela industrijske kamere za obdelavo slik

Ko je slika zajeta, pri delovanju se uporabljajo naslednji napredni principi za pridobivanje smiselnih podatkov:

Izluščevanje značilnosti: Algoritmi, kot je Cannyjev operator za zaznavanje robov aLI Normalizirana korelacija (NCC) za ujemanje predloge se uporablja za lokacijo specifičnih ciljev s podpikselno natančnostjo, pogosto do natančnosti 0,1 px.

Popravek popačenja: Za zagotavljanje natančnosti meritev se popačenje popravi z metodami kalibracije. S tem se izračunajo radialni in tangencialni koeficienti popačenja (k1,k2,p1,p2), da se napake meritev ohranijo v mejah ±0,05 mm.

Kompenzacija gibanja: Za premikajoče se predmete je pomembno, da se prepreči zamegljenost. To se doseže z nastavitvijo časa izpostavljanja glede na hitrost predmeta (npr. čas izpostavljanja ≤500 μs za predmet, ki se giblje s hitrostjo 1 m/s) ter z uporabo globalnega zaslonka.

3. Uporabne aplikacije industrijskih kamerovih sistemov

Te načela se uporabljajo v različnih industrijah:

Merjenje razsežnosti: Z umerjanjem pikslov v dejansko merilo (npr. 1 px = 0,02 mm) lahko ti sistemi izvajajo zelo natančna merjenja s ponavljajočo se točnostjo ±1 μm.

Zaznavanje napak: Z uporabo modelov globokih učenj kot je ResNet18 , industrijske kamere lahko klasificirajo površinske odtise in druge napake z natančnostjo več kot 99,5 %.

Vodenje robotov: Preko večtočkovnega umerjanja lahko ti sistemi vodijo robote tako, da prevedejo kamerine koordinate v robotski koordinatni sistem z minimalno napako, pogosto manj kot 0,1°.