Bildverarbeitungskameras für Abfallsortierung und Recycling

Die Beratung zur richtigen Konfiguration für die Anwendung zur Abfallsortierung beginnt mit der Auswahl einer geeigneten Machine Vision Kamera. Der Vision-Experte von VA Imaging empfahl aufgrund
der folgenden vom Kunden gestellten Anforderungen den Einsatz unserer 16MP Kamera „ME2S-1610-24U3C“ mit dem Sony-IMX542-Sensor.

Zunächst wurde eine USB3-Schnittstelle als Kameraschnittstelle empfohlen. Dies beruhte darauf, dass der Kunde im Vergleich zu einer GigE-Kamera von der viermal höheren Bandbreite profitieren konnte. Darüber hinaus wird die USB3-Schnittstelle für Anwendungen empfohlen, bei denen der Abstand zwischen dem PC und der Kamera aufgrund der begrenzten Kabellänge nicht mehr als 4,6 Meter beträgt. In der Anwendung des Kunden betrug dieser Abstand etwa 4 Meter. Zudem mussten verschiedene Farben von Abfall erkannt werden. Deshalb wurde eine Farb-Kamera empfohlen.

Zusätzlich fiel die Wahl auf eine Global Shutter Kamera anstelle einer rolling shutter Kamera. Global Shutter Kameras werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen sich entweder die Kamera oder das Objekt während der Bildaufnahme bewegt. In diesem Fall bewegt sich das Förderband und stoppt während der Bildaufnahme nicht. Eine rolling shutter Kamera, die sich hervorragend für stationäre Anwendungen eignet, ist hierfür nicht geeignet. Der Einsatz einer rolling shutter Kamera würde aufgrund der Bewegung zu starken Bildverzerrungen führen. Alle Dosen, Flaschen und sonstigen Abfälle auf dem Förderband könnten „geneigt“ oder „schräggestellt“ erscheinen. In industriellen Anwendungen wie der Abfallsortierung führt diese Verzerrung zu einer ungenauen Erkennung, da einige Abfälle möglicherweise nicht so erscheinen, wie sie tatsächlich sind. Eine Global Shutter Kamera verhindert diese Fehler durch die Aufnahme realistischer, unverzerrter Bilder. Weitere Informationen über Global Shutter vs. Rolling shutter finden Sie in diesem Artikel in unserem Knowledge Center.

Unser 35MM-C-Mount-Objektiv 'VA-LCM-25MP-35MM-F2.4-120' erwies sich als ein großartiges Objektiv für die 16MP-Kamera. Die Verwendung unseres 35MM-Objektivs bei einem Arbeitsabstand von etwa 1056mm ergibt ein Sichtfeld von 425x242mm. Dies ist in Abbildung 2, der Brennweitenberechnung des Objektivs, dargestellt.

Es wird dringend empfohlen, einem Vision-System wie dieser Abfallsortieranwendung Machine Vision Beleuchtung hinzuzufügen. Der Kunde teilte dem Machine-Vision-Experten von VA Imaging mit, dass die Fabrikumgebung, in der die Anlage aufgestellt wird, nicht gut beleuchtet war. Deshalb entschieden sie sich, eine geschlossene Box um das Förderband zu bauen, auf dem der Abfall erkannt wird.   

Die Produkte auf dem Förderband sind alle sehr unterschiedlich. Von Dosen bis zu Flaschen, in allen Arten von Materialien und Farben, sollen sie für die korrekte Abfallsortierung und anschließende Wiederverwertung erkannt werden. Um den gesamten Abfall möglichst gleichmäßig und mit minimalen Reflexionen zu beleuchten, wird empfohlen, 2 unserer LED-Spots zu verwenden: Industrielle LED-Spot-Leuchte VA SL-90x80-W. Einer der größten Vorteile für dieses Abfallsortiersystem besteht darin, dass die LED-Spot-Leuchten mit drei optischen Objektiven geliefert werden. Durch die Auswahl des richtigen optischen Objektivs (30,60 oder 90 Grad) können sie in dem optischen Winkel platziert werden, der das idealste Licht für die Anwendung liefert. Dies bietet dem Kunden viel Flexibilität.

Um sämtliches Umgebungslicht in der Fabrik auszuschließen, empfahl unser Machine-Vision-Experte außerdem, eine Box um das Förderband zu bauen. Es wird empfohlen, die Box beispielsweise durch Lackieren von innen vollständig weiß zu gestalten. Platzieren Sie dann die LED spots an zwei Innenseiten der Box und richten Sie sie nach oben aus. Auf diese Weise wird das Licht an die Decke der Box und nach unten auf den Abfall auf dem Förderband „reflektiert“. Das Licht wird gleichmäßig verteilt.

Zur Stromversorgung der beiden LED-Leuchten wurde unser 24V 150W Netzteil empfohlen. Dieses Netzteil fungiert als Lichtsteuerung und ermöglicht das Triggern und Dimmen der LED spots. Darüber hinaus können bei Bedarf Verlängerungskabel auf unserer Website ausgewählt werden.