Computer Vision-Lösung zur Insekteninspektion

Einer unserer Bildverarbeitungsexperten beriet unseren Kunden zunächst bei der Auswahl einer geeigneten Bildverarbeitungskamera für das Insekteninspektionssystem. Wir empfehlen unsere 20MP USB3-Kamera 'MER2-2000-19U3M' aufgrund einiger vom Kunden geforderter Spezifikationen. Eine USB3-Kamera-Schnittstelle wurde aufgrund mehrerer Vorteile empfohlen. Eine USB3-Kamera hat eine viermal höhere Bandbreite als eine Gigabit-Ethernet (GigE)-Kamera, ermöglicht Datenübertragung und Stromversorgung über nur ein Kabel und bietet einen Preisvorteil. Außerdem wurde eine Monochrom-Kamera anstelle einer Farb-Computer-Vision-Kamera gewählt, weil der Kunde keine Farbdetails der Insekten sehen wollte. Eine Monochromkamera nimmt Schwarz-Weiß-Bilder auf und ist dreimal lichtempfindlicher als eine Farbkamera.

Außerdem wollte der Kunde Bilder von Insekten aufnehmen, die stillstehen. Die Insekten liefen oder flogen nicht, als das Bild aufgenommen wurde. Deshalb empfehlen wir für dieses spezielle Insekteninspektionssystem die Verwendung einer Rolling-Shutter-Kamera anstelle einer Global-Shutter-Kamera. Mehr zum Thema Global Shutter vs. Rolling Shutter finden Sie in diesem Artikel in unserem Knowledge Center.

Zur Bestimmung der erforderlichen Kameraauflösung wurde Unterstützung durch einen unserer Computer-Vision-Experten bereitgestellt. Der Kunde kannte die erforderliche Auflösung für dieses Bildverarbeitungssystem zur Insekteninspektion nicht. Das Insekt wurde in einem kleinen abgeschlossenen Tunnel platziert, um sicherzustellen, dass es sich immer in der gleichen Position befindet. Das Insekt befindet sich immer in einem Bereich von maximal 16 x 10,5 mm. Dies ist also das gewünschte Sichtfeld (FOV). Um die Inspektion des Insekts durchzuführen und kleinste Details von 0,001 mm x 0,001 mm zu sehen, war eine Systemauflösung von 0,003 mm/Pixel erforderlich (basierend auf drei Pixeln pro kleinstem Detail). Eine Computer-Vision-Kamera mit mindestens 4950x3300 Pixeln zur Abdeckung des gesamten Sichtfeldes ist erforderlich. Der Sony IMX183-Sensor der 20-MP-Computer-Vision-Kamera hat 5496x3672 Pixel.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese 20-MP-Kamera eine preisgünstige Computer-Vision-Kameralösung für die Insekteninspektion darstellt und gleichzeitig von der hohen Auflösung und der benutzerfreundlichen USB3-Schnittstelle profitiert.

Telecentric Lens Calculator

Um die Details der Insekten hervorzuheben und den Kontrast zu erhöhen, wird dem Insekteninspektionssystem eine Bildverarbeitungsbeleuchtung hinzugefügt. Für die Objektinspektion von sehr kleinen Objekten wie Insekten bietet ein Ringlicht die beste Bildverarbeitungslösung. Wenn ein Ringlicht über den Insekten angebracht wird, kann das Licht gleichmäßig ausgeleuchtet werden, so dass ein Bild entsteht, auf dem alle Merkmale der Insekten deutlich sichtbar sind.

Unser bright field Ringlicht in Standardgröße, das in unserem lokalen Express-Lager sogar in weißem Licht erhältlich ist, bietet eine geeignete Lichtlösung für die Computer Vision. Bei den meisten Standard-Computer-Vision-Anwendungen wird am häufigsten weißes Licht verwendet. Neben weißem Licht ist unsere Bildverarbeitungsbeleuchtung auch in rotem, grünem und blauem Licht erhältlich. Speziell für diese Bildverarbeitungsanwendung, bei der Bilder zur Inspektion von Insekten aufgenommen werden, empfiehlt sich rotes Licht anstelle von weißem Licht. Insekten sind nicht in der Lage, Wellenlängen im roten Lichtspektrum zu sehen. Auf diese Weise werden die Insekten nicht durch das helle Licht beeinträchtigt.

Um die Möglichkeit der Lichtdimmung zu erleichtern, wurde unser 24V/60W-Lichtsteuergerät vorgeschlagen, das auch als Stromversorgung dient. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass auch ein normales 24-Volt-Netzteil diese Anforderung erfüllen kann.