Vision-system til flaskeinspektion
Når du ønsker at inspicere indholdet i flasker, er integration af et højkvalitets visionsystem til flaskeinspektion afgørende for at detektere og inspicere materialet i flaskerne. Vi forstår, at det kan være svært at fastlægge det rette kameraopsætning, belysning og software. I blot 4 trin guider denne artikel dig til at vælge den rette vision-hardware og software.
En af vores vision-ingeniører anbefaler et eksempel på en testkameraopsætning og software til dette visionsystem til flaskeinspektion. Via linksene er vores produkter og priser straks synlige, hvilket giver direkte adgang til oplysninger om dette visionsystem til flaskeinspektion.
Til denne testapplikation ønskede den forsker, der forespurgte om visionsystemet til flaskeinspektion, at optage billeder af glasflasker for at inspicere væsken i flasken. Partikler i opløsningsmiddel skulle detekteres for at klassificere den specifikke flaskevæske. Ved at anvende et Machine Vision-system til at detektere disse partikler kunne vi godkende eller afvise væsken i flaskerne til videre brug baseret på partiklers mængde og størrelse.
Valg af Machine Vision-kamera
Først begynder vi med udvælgelsen af det industrielle kamera til vision-systemet til flaskeinspektion. Anbefalingen af vores 20 MP USB3-kamera ‘MER2-2000-19U3C’ er baseret på specifikationerne for forskerens applikation. Først vidste forskeren ikke, hvilket kamera-interface han havde brug for, og han havde ingen specifik præference for interface. Når afstanden mellem en pc og et kamera er kortere end 4,6 meter, anbefales et USB3-kamera på grund af den 4 gange højere båndbredde end et GigE Kamera, dataoverførsel og strømforsyning via kun 1 kabel samt prisfordelen.
For at differentiere væskefarverne vælges et farvekamera. Desuden tages der kun billeder, når både kameraet og flaskerne står stille. Derfor anbefaler vi at bruge et rolling shutter-kamera i stedet for et global shutter-kamera til dette specifikke vision-system til flaskeinspektion. Du kan læse mere om Global shutter vs. Rolling shutter i denne artikel i vores Videnscenter.
For at bestemme den påkrævede opløsning, som forskeren fortsat var usikker på på forhånd, tilbød vi ham support ved at beregne den. Forskeren ønsker at optage billeder af én flaske på 20x80 mm ad gangen. For at se de mindste partikler på omkring 0,05 mm inden for dette synsfelt kræves en systemopløsning på 0,017 mm/pixel. Baseret på 3 pixels pr. mindste partikel krævedes mindst 3300x4800 pixels. 20 MP-kameraet med Sony IMX183-sensoren har 5496x3672 pixels, hvilket resulterer i en systemopløsning på hele 0,015 mm/pixel. Vores MER2-2000-19U3C-kamera tilbyder en fremragende højopløsningsløsning til nøjagtig detektion af partikler ved flaskeinspektion.
Objektiv til Sony IMX183-sensor
Det valgte 20MP-kamera til dette flaskeinspektions-vision-system har en Sony IMX183-sensor, som er en 1”-sensor. For at fastslå, hvilket objektiv der er bedst egnet til dette vision-system, har vi anvendt vores online objektivberegner. Baseret på 2 specifikationer for vision-systemet, det nødvendige horisontale synsfelt (FOV) og arbejdsafstanden (WD), beregnes den korrekte brændvidde. Billedet på højre side viser denne beregning, som også er baseret på kameraets opløsning og pixelstørrelse.
Forskeren kræver et FOV på 80x20mm og foretrækker en WD mellem 100 og 150mm. Beregningen viser, at et objektiv med 16MM brændvidde anbefales til disse specifikationer. Det vises også, at arbejdsafstanden vil være 113mm, og at synsfeltet vil være lidt større end ønsket. Dette skyldes kameraets sensorstørrelse, som ikke har det samme forhold mellem antal pixels som synsfeltet på 80x20mm. Det endelige synsfelt vil være cirka 80x53mm. Vores 16MM F2.8 C-mount objektiv, VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110-objektivet, er et forvrængningsfrit objektiv (< 0.5%), der tilbyder en fremragende løsning til 20MP-kameraet.
Belysning til flaskeinspektion
Tilføjelse af Machine Vision-belysning til visionsystemet til flaskeinspektion øger kontrasten og fremhæver væskens farver og partikler. For at minimere fremhævelse af flaskernes konturer og eliminere skygger anbefales en opsætning med baggrundslys. Den forbedrede kontrast ved brug af baggrundslys til visionsystemet til flaskeinspektion gør det lettere at registrere partiklerne i væsken. Alle vores baggrundslys er som standard udstyret med en diffuser. Til belysning anbefaler vi et lys, der er cirka 10 % større end synsfeltet. Vores Bundbelyst Baggrundslys ‘VA-BLBL2-100x100-W’ tilbyder en god løsning med størrelsen 100x100 mm. Baggrundslyset er også tilgængeligt på vores Express-lager, hvilket betyder, at det er tilgængeligt til øjeblikkelig afsendelse fra det lokale Express-lager.
For at minimere refleksioner i glasflaskerne anbefales både et polariseringsark og et polariserende objektivfilter til dette specifikke visionsystem til flaskeinspektion. Polarisering af lyset resulterer i øget synlighed og nøjagtig analyse af flaskevæsker og partikler. Vi har anvendt:
- Et polariserende filterark: Det lineære polariserende filterark polariserer baggrundslyset, når det holdes foran lyskilden. Det kan skæres til den ønskede størrelse.
- Et polariserende objektivfilter: Objektivfilteret er fremstillet til C-mount-objektiver med filtergevindet M35.5xP0.5, såsom det anbefalede 16MM C-mount-objektiv.
Brug af begge filtre resulterer i krydspolarisering, en teknik, der anvender et par polarisatorer, og som forklares yderligere i denne artikel i Knowledge Center: Polarisering i din Machine Vision-applikation.
Billedbehandlingssoftware til flaskeinspektion
Et enkelt kamera, objektiv og belysning udgør ikke et komplet vision-system til flaskeinspektion. Til selve flaskeinspektionen kræves billedbehandlingssoftware for at registrere partiklerne i flaskerne. Vores kameraer er GenIcam-kompatible, hvilket betyder, at de kan anvendes med en række tredjepartssoftware, herunder MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV og Arm Boards-software. Til den indledende programmering kan vores gratis SDK anvendes til at optage billeder og indstille kameraparametrene. Softwareudviklingssættet er kompatibelt med almindelige og industrielle pc'er samt ARM-platforme, herunder NVIDIA TX-serien og Raspberry Pi. Understøttede operativsystemer omfatter Windows, Linux og Android. Operativsystemerne Notably og Apple MAC OS understøttes ikke til industriel brug, men ingeniører kan køre en virtuel maskine med Windows eller Linux på MAC for kompatibilitet. SDK'et understøtter programmeringssprog som C++, C#/.NET og Python. Det er muligt at få yderligere sprog efter anmodning; disse er ikke inkluderet i standardpakken.
I dette eksempel på applikationen flaskeinspektion værdsatte forskeren at arbejde med software, som er let at anvende for kolleger med begrænset erfaring. Derfor anbefales det at anvende Zebra Aurora Vision Studio 5 Professional. Denne kraftfulde og brugervenlige software tilbyder et robust grafisk miljø, der føles som 'en værktøjskasse'.
Ved at anvende denne software som supplement til dit vision-system til flaskeinspektion kan både partiklernes størrelse og antallet af partikler registreres. For at opnå kendskab til Aurora Vision-softwaren blev den gratis Lite-version med alle tilgængelige standardalgoritmer anvendt. Desuden gav eksemplerne på flaskeinspektion på Zebra Technologies' website et godt første indtryk af softwaren: Flaskeinspektion - Aurora Vision.
Applikationer til flaskinspektion
Et flaskeinspektionssystem med vision anvendes også i en række andre applikationer og industrier. Dette visionsystem blev anbefalet til flaskeinspektion i den kemiske industri. Det anvendes dog også ofte i drikkevareindustrien, den farmaceutiske industri og fødevareindustrien. Eksempelvis kan et visionsystem automatisere optælling og analyse af adskillige flasker i højt tempo i fødevareproduktionen. Til højhastighedsbilledbehandling kan et industrielt visionskamera såsom vores 1,6 MP kamera med 227 fps 'MER2-160-227U3M' ved fuld opløsning tilbyde en fremragende hardwareløsning til vision.
Ud over at inspicere partiklerne i væsken gennem flaskeglasset kan et visionsystem også anvendes til at registrere defekter i flaskens glas. Når du ønsker at registrere revner eller fejlplaceringer, anvendes et visionskamera og Machine Vision-belysning ofte af ingeniører, producenter og forskere.
Support til visionsystemer til flaskeinspektion
Ønsker du support fra en af vores Machine Vision-eksperter til at skabe dit eget visionsystem til flaskeinspektion? Eller et andet lignende visionsystem? Tøv ikke med at kontakte os ved at bruge formularen nedenfor!