Laboratorieautomatisering: Machine Vision-løsning til prøveidentifikation
Denne artikel giver et overblik over, hvordan vores Machine Vision-komponenter – specifikt ME2P-1230-23U3C kameraet, VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 objektivet og tredjeparts Zebra Aurora Vision-software – blev anvendt til at udvikle en Machine Vision-løsning, et prøveidentifikationssystem til et laboratorium.
Den store udfordring i denne applikation var at skabe et vision-system, der kunne identificere bestemte detaljer i en laboratorieprøve inden for et stort synsfelt. Kunden ønskede at registrere detaljer helt ned til 1 mm i størrelse, samtidig med at et omtrentligt synsfelt på omkring 1300x1000 mm blev dækket. Denne opsætning gør det muligt for laboratorieassistenter at identificere nogle nøgleegenskaber i farvevariationer i prøverne, hvilket igen forbedrer præcisionen og ensartetheden i sorteringsprocessen.
Valg af Machine Vision-kamera
Det foreslåede kamera var ME2P-1230-23U3C til højopløselig og detaljeret billedbehandling. Det har en Sony IMX304-sensor, som giver en opløsning på 4096x3000 pixels og arbejder med 23 billeder pr. sekund. Kameraet på 12,30 MP anbefales på det kraftigste i de tilfælde, hvor optagelse af meget fine detaljer, selv i et stort FOV, er påkrævet. Da et af hovedkriterierne for sortering af prøven desuden var farve, var det nødvendigt at have et farvekamera.
Med ME2P-1230-23U3C-kameraet kunne kunden opnå den nødvendige mindste detalje på ca. 1 mm i et FOV på omkring 1334x1000 mm. I den henseende gør det store synsfelt det muligt at optage hele prøveområdet i ét billede, samtidig med at det stadig tilbyder en opløsning, der er tilstrækkelig god til at optage selv de mindste relevante detaljer.
Valg af industrielt objektiv: VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110
Den nødvendige objektivtype blev bestemt på baggrund af det synsfelt, der var nødvendigt for at optage billeder i høj kvalitet, samt kundens angivne arbejdsafstand. Til denne applikation anvendte vi VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110-objektivet. Objektivet er egnet til et billedformat på 1.1", hvilket passer til højopløsningssensoren i ME2P-1230-23U3C-kameraet. Kunden foretrak desuden et arbejdsafstandsområde mellem 1000-1100mm på grund af pladsbegrænsninger i laboratoriet, hvor kameraet skulle placeres.
Ved en arbejdsafstand på cirka 1081mm opnåede kunden desuden ved brug af det tidligere
nævnte objektiv og kamera et faktisk synsfelt på cirka 1341x1012mm. På denne måde var det med den aktuelle opsætning nemt for kunden at se hele prøveområdet, samtidig med at små detaljer
relevante for analysen blev optaget. Objektivets brændvidde på 6mm kombineret med høj
lysindsamlingsevne takket være F1.8-blænden gav således gode billeder under de fleste lysforhold.
Machine Vision-belysningsløsning
Machine Vision-belysning er et afgørende aspekt i ethvert vision-system, især hvor der forekommer reflekterende overflader eller subtile farveforskelle. To barlys blev derfor anvendt til at forbedre billedernes klarhed. Barlyset er også meget alsidigt og kan justeres til en passende vinkel, der giver det bedste udsyn.
Software Zebra Aurora Vision
Efter at have samlet alle hardwarekomponenterne tilføjede kunden billedbehandling og automatisering ved hjælp af Zebra Aurora Vision-software. Zebra Aurora Vision giver brugeren stor frihed, idet man kan opbygge et automatiseringsprogram direkte i systemet med en intuitiv grænseflade, som dermed er tilgængelig for både mere og mindre avancerede brugere.
Zebra Aurora Visions billedbehandlingsfunktioner gjorde det muligt for kunden at udvikle deres program, så det opfyldte specifikke kundekrav. Hovedinformationen blev defineret for hver prøve for præcist og reproducerbart at kategorisere prøver ved at bruge softwarens omfattende værktøjssæt til at isolere farveegenskaber.
Andre Machine Vision Applikationer
Den komplette løsning til kategorisering af laboratorieprøver opstod gennem kombinationen af ME2P-1230-23U3C kameraet, VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 objektivet, en opsætning med to stanglys og Zebra Aurora Vision-software. Kameraet kunne ikke blot levere et detaljeret billede af hver prøve over det brede synsfelt, men denne opsætning gav også laboratoriet en mulighed for at automatisere prøveidentifikation og sortering.
Det er ikke kun et visionsystem, der kan begrænses til laboratoriet. Derfor kan opsætningen nemt finde sine applikationer inden for områder som farmaceutisk industri, produktion og kvalitetskontrol, fordi den leverer billeder med høj opløsning og korrekt analyse. Desuden gør det kompakte design af ME2P-1230-23U3C det yderligere velegnet til steder med pladsbegrænsninger.
Vil du i gang med at designe dit eget system til kategorisering af prøver eller en anden automatiseringsløsning med hjælp fra en af vores Machine Vision-eksperter? Tøv ikke med at kontakte os ved hjælp af formularen nedenfor!