Flughafen-Tablettinspektion mit Machine Vision-Kameras
Max Reijngoudt
In diesem Artikel wird ein Beispiel für die Kontrolle von Flughafentabletts vorgestellt. Jeder Flughafen hat eine Kontrollstelle für Sicherheitstabletts. Dort wird das Gepäck der Passagiere gescannt, um sicherzustellen, dass niemand etwas Gefährliches mit ins Flugzeug bringt. Um bei der Gepäckkontrolle Zeit zu sparen und effizient zu bleiben, ist ein Bildverarbeitungssystem unerlässlich.
Natürlich kann es für manche eine Herausforderung sein, die richtige Kameraeinstellung, Software und Beleuchtung für diese Aufgabe zu wählen. Um Fehler bei der Auswahl zu vermeiden, finden Sie hier einige Hinweise zur Auswahl der richtigen Hardware und Software für die Aufgabe. Unten sehen Sie eine Empfehlung für diese Situation von einem der VA Imaging Ingenieure. Wenn Sie auf die Links in den Produkttiteln klicken, sehen Sie sofort unsere Produktpreise und alle Informationen, die Sie zum Verständnis des Artikels benötigen.
In diesem Szenario wollte der Vertreter des Flughafens die richtigen Werkzeuge erwerben, um das Tablett zu scannen und den Inhalt zu beurteilen. Er wollte, dass das Tablett in drei Kategorien eingeteilt wird, die jeweils den Zustand des Tabletts repräsentieren - leer, mit einem Gegenstand darin und mit auslaufenden Flüssigkeiten. Mit Hilfe einer korrekten Einrichtung kann die Sicherheitskontrolle schneller und effizienter durchgeführt werden.
Table of contents
Auswahl der Hardware
Der erste Schritt besteht darin, eine Industriekamera auszuwählen, die für dieses Szenario am besten geeignet ist. Die empfohlene Kamera war die MER2-160-75GM-P, eine GigE-Kamera mit 1,6 Megapixeln und 75 Bildern pro Sekunde. Sie basierte auf den Spezifikationen des Kunden. Der Kunde erwähnte, dass der Abstand zwischen der Kamera und dem PC etwa 6 Meter beträgt. Wenn die Entfernung zwischen PC und Kamera mehr als 4,6 Meter beträgt, empfehlen wir dem Kunden eine GigE-Schnittstellenkamera, da diese für eine zuverlässige Signalqualität über große Entfernungen ausgelegt ist.
Hinsichtlich der Wahl zwischen einer Monochrom- und einer Farbkamera erwähnte der Kunde, dass das Erkennen von Farben nicht so wichtig ist, daher wurde ihm empfohlen, eine Monochromkamera zu wählen, da diese eine dreimal höhere Lichtempfindlichkeit aufweist. Außerdem werden die Bilder aufgenommen, wenn sich der Gegenstand bewegt, so dass eine Global-Shutter-Kamera perfekt für diese Aufgabe geeignet ist. Weitere Informationen über Global Shutter vs. Rolling Shutter finden Sie auf unserer Seite im Wissenszentrum.
Bei der Entscheidung für die am besten geeignete Auflösung unterstützten wir den Kunden durch einige Berechnungen. Der Kunde erwähnte, dass das zu vermessende Tablett die Maße 480x350mm mit einem Sichtfeld von 500x370mm hat. Die für diese Anfrage vorgeschlagene 1,6-Megapixel-Kamera verwendet den IMX273-Sensor mit 1400x1080 Pixeln.
Objektiv für Sony IMX273
Die empfohlene Kamera hat, wie bereits erwähnt, einen Sony IMX273-Sensor mit der optischen Größe von 1/2,9". Um herauszufinden, welches Objektiv am besten mit unserer Kamera funktioniert, wurde der Online-Objektivrechner verwendet. Für die Berechnung werden ein horizontaler Blickwinkel und ein Arbeitsabstand benötigt, die dabei helfen, die richtige Brennweite für die jeweilige Aufgabe zu finden. Die Berechnung ist auf der rechten Seite zu sehen. Sie beinhaltet auch die Auflösung der Kamera und die Pixelgröße.
Für die Inspektion von Flughafentabletts wurde ein FOV von 500x370 mm mit einem Arbeitsabstand zwischen 800 und 1000 mm benötigt. Wie aus den Berechnungen hervorgeht, wird ein Objektiv mit 8 mm Brennweite benötigt. Mit diesem Objektiv beträgt der tatsächliche Arbeitsabstand 815 mm und das tatsächliche Sichtfeld 501 x 376 mm. Das Objektiv, das diesen Spezifikationen entspricht und als Lösung für diese Situation empfohlen wird, ist das verzeichnungsfreie 5MP-Objektiv 'VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015' mit 8 mm Brennweite.
Beleuchtung für die Tray-Inspektion
Die Beleuchtung für die industrielle Bildverarbeitung ist in diesem Fall etwas komplizierter. Für die Inspektion von Flughafentabletts empfiehlt sich die Anschaffung von zwei VA-BL3-Barlights mit 578 x 30 mm. Diese Beleuchtungen helfen bei der Inspektion der Merkmale der Gegenstände. Der knifflige Teil besteht darin, den richtigen Winkel für die Kamera einzustellen, damit keine direkte Reflexion auf sie zukommt. Wenn Sie dabei Hilfe benötigen, zögern Sie nicht, einen unserer Experten zu kontaktieren.
In dieser Situation ist bei bestimmten Gegenständen eine Reflexion unvermeidlich. Um dem entgegenzuwirken, empfehlen wir eine Polarisationsleuchte, einen Polarisationsfilter für die Leuchte und einen Polarisationsfilter für das Objektiv. Für polarisierende Leuchten können Sie einen Diffusor oder Polarisator verlangen. Lichtbalken und Rücklichter sind standardmäßig mit einem Diffusor ausgestattet. Der Kunde kann eine E-Mail mit der Teilenummer der Leuchte, die mit einem Polfilter ausgestattet werden soll, an cs@va-imaging.com senden.
Was den Polfilter für das Objektiv betrifft, so wäre es am besten, einen kundenspezifischen Filter mit einem Filtergewinde von M37xP0,5 zu erhalten. Ein kundenspezifischer Polfilter mit der Größe M37*0,5 würde also perfekt für das oben genannte Objektiv passen.
Software Auswahl
Damit dieses Verfahren funktioniert, braucht man nicht nur eine Kamera, ein Objektiv und eine Beleuchtung, sondern auch eine Bildverarbeitungssoftware. Die Software hilft beim Scannen des Gepäcks und beim Erkennen von Anomalien. Die Kameras von VA Imaging sind mit Genlcam kompatibel. Das bedeutet, dass Sie sie mit verschiedener Software von Drittanbietern wie MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV und Arm Boards Software verwenden können.
Für den ersten Schritt, die Programmierung des Systems, wird empfohlen, unsere kostenlose Software - SDK - zu verwenden. Mit ihr können Sie die Kameraparameter einstellen und Bilder erfassen. Das SDK ist sowohl mit Industrie-PCs als auch mit ARM-Plattformen kompatibel, zu denen unter anderem die NVIDIA TX-Serie und der Raspberry Pi gehören. Windows, Linux und Android sind Systeme, die diese Software unterstützen können. Insbesondere für Apple MAC OS gibt es keine Unterstützung auf der industriellen Seite, aber bei Bedarf können Ingenieure, die Windows oder Linux auf MAC verwenden, eine virtuelle Maschine ausführen. Auch Programmiersprachen wie C++, C#/.NET und Python werden im SDK unterstützt.
Da der Kunde in diesem Fall ein System benötigte, das einfach zu bedienen und für Neueinsteiger nicht kompliziert zu erklären ist, wurde die Aurora Vision Software von Zebra empfohlen. Die benutzerfreundliche Software bietet eine robuste grafische Umgebung, die ein wenig an einen "Werkzeugkasten" erinnert. Um die Unregelmäßigkeiten in den Flughafentabletts zu erkennen, wurde die kostenlose Lite-Version der Aurora Vision Software verwendet.
Anwendungen der Flughafen Sicherheitskontrolle
Das genannte System kann auch für andere Anwendungen eingesetzt werden. Ursprünglich wurde es für den Einsatz am Flughafen empfohlen, aber dieses System kann auch in anderen Situationen eingesetzt werden, z. B. an Sicherheitskontrollstellen an Orten, an denen Effizienz entscheidend ist. Mit dieser Einrichtung können Sie Defekte, Unregelmäßigkeiten und mehr erkennen.
Unterstützung
Benötigen Sie Unterstützung oder haben Sie Fragen zur Einrichtung Ihres eigenen Flughafentablett-Inspektionssystems oder eines anderen ähnlichen Bildverarbeitungssystems? Verwenden Sie das untenstehende Formular, und einer unserer Experten für industrielle Bildverarbeitung wird sich mit Ihnen in Verbindung setzen.
