Système de vision d'inspection des bouteilles
Un de nos ingénieurs en vision recommande un exemple de configuration de test de caméra et de logiciel pour ce système de vision d'inspection de bouteilles. Via les liens, nos produits et tarifs sont instantanément visibles pour fournir un accès direct aux informations sur ce système de vision d'inspection de bouteilles.
Pour cette application de test, le chercheur qui s'est renseigné sur le système de vision d'inspection de bouteilles souhaitait capturer des images de bouteilles en verre pour inspecter le liquide dans la bouteille. Il était nécessaire de détecter les particules dans le solvant pour classer le liquide spécifique de la bouteille. L'utilisation d'un système de vision industrielle pour détecter ces particules nous a permis d'approuver ou de rejeter le liquide dans les bouteilles pour une utilisation ultérieure en fonction de la quantité et de la taille des particules.
Sélection de caméras de vision industrielle
Tout d’abord, nous commençons par la sélection de la caméra industrielle pour le système de vision d’inspection des bouteilles. La recommandation de notre caméra USB3 de 20MP « MER2-2000-19U3C » est basée sur les spécifications de l’application du chercheur. Tout d’abord, le chercheur ne savait pas quelle interface de caméra il lui fallait et n’avait aucune préférence spécifique concernant l’interface. Lorsque la distance entre un PC et une caméra est inférieure à 4,6 mètres, une caméra USB3 est conseillée afin de bénéficier d’une bande passante 4 fois plus élevée qu’une caméra GigE, de la transmission des données et de l’alimentation via un seul câble, ainsi que d’un avantage tarifaire.
Pour différencier les couleurs des liquides, une caméra couleur est sélectionnée. En outre, les images ne seront prises que lorsque la caméra et les bouteilles sont immobiles. C’est pourquoi nous conseillons d’utiliser une caméra à rolling shutter plutôt qu’une caméra à global shutter pour ce système de vision d’inspection des bouteilles spécifique. Vous pouvez en savoir plus sur Global shutter vs. Roulant obturateur dans cet article de notre Centre de connaissances.
Afin de déterminer la résolution requise, dont le chercheur n’était pas encore certain au préalable, nous lui avons proposé un support en la calculant. Le chercheur souhaite capturer à la fois les images d’une bouteille de 20x80mm. Pour voir les plus petites particules d’environ 0,05mm dans ce champ de vision, une résolution système de 0,017mm/pixel est requise. Sur la base de 3 pixels par plus petite particule, au moins 3300x4800 pixels étaient nécessaires. La caméra 20MP équipée du capteur Sony IMX183 dispose de 5496x3672 pixels, ce qui donne une résolution système de 0,015mm/pixel. Notre caméra MER2-2000-19U3C offre une excellente solution haute résolution pour une détection précise des particules lors de l’inspection des bouteilles.
Objectif pour capteur Sony IMX183
La caméra 20MP sélectionnée pour ce système de vision d'inspection de bouteilles est équipée d'un capteur Sony IMX183, il s'agit d'un capteur de 1”. Afin de déterminer quel objectif est le mieux adapté à ce système de vision, nous avons utilisé notre calculateur d'objectif en ligne. Sur la base de 2 spécifications du système de vision, le champ de vision (FOV) horizontal requis et la distance de travail (WD), la distance focale correcte est calculée. L'image à droite montre ce calcul, qui est également basé sur la résolution de la caméra et la taille de pixel de la caméra.
Le chercheur nécessite un FOV de 80x20mm et préfère avoir une WD comprise entre 100 et 150mm. Le calcul montre que, pour ces spécifications, un objectif avec une distance focale de 16MM est recommandé. Il est également indiqué que la distance de travail sera de 113mm et que le champ de vision sera légèrement plus grand que souhaité. Cela est dû à la taille du capteur de la caméra, qui n'a pas le même rapport de nombre de pixels que le champ de vision de 80x20mm. Le champ de vision final sera d'environ 80x53mm. Notre objectif à monture C 16MM F2.8, l'objectif VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110, est un objectif sans distorsion (< 0.5%) qui offre une excellente solution pour la caméra 20MP.
Éclairage pour l'inspection des bouteilles
L'ajout d'un éclairage de vision par machine au système de vision d'inspection des bouteilles augmente le contraste et met en valeur les couleurs et particules liquides. Pour minimiser la mise en évidence des contours des bouteilles et éliminer les ombres, il est recommandé d'utiliser un éclairage en rétroéclairage. Le contraste amélioré lors de l'utilisation d'un rétroéclairage pour le système de vision d'inspection des bouteilles facilite la détection des particules dans le liquide. Tous nos rétroéclairages sont équipés en standard d'un diffuseur. Pour l'éclairage, nous conseillons une lumière d'environ 10 % plus grande que le champ de vision. Notre rétroéclairage 'VA-BLBL2-100X100-W' offre une bonne solution avec sa taille de 100x100 mm. De plus, le rétroéclairage est disponible dans notre stock Express, ce qui signifie qu'il est disponible pour une expédition immédiate depuis notre stock Express local.
Pour minimiser les reflets des bouteilles en verre, l'utilisation d'une feuille polarisante et d'un filtre de lentille polarisante est recommandée pour ce système spécifique de vision d'inspection des bouteilles. Lorsque la lumière est polarisée, cela se traduit par une visibilité accrue et une analyse précise des liquides et particules de la bouteille. Nous avons utilisé :
- Feuille de filtre polarisant: La feuille filtrante polarisante linéaire polarise le rétroéclairage lorsqu'on la tient devant la source lumineuse. Il peut être coupé à la taille souhaitée.
- Filtre de lentille polarisante: Le filtre d'objectif est conçu pour les objectifs à monture C avec un filetage de filtre de M35,5xP0,5, comme l'objectif à monture C de 16 mm recommandé.
L'utilisation simultanée des deux filtres donne une polarisation croisée, une technique utilisant une paire de polariseurs, expliquée plus en détail dans cet article du Centre de connaissances : La polarisation dans votre application de vision machine | Centre de connaissances
Logiciel de traitement d'images pour l'inspection des bouteilles
Une seule caméra, un objectif et un éclairage ne constituent pas un système complet de vision pour l'inspection des bouteilles. Pour une inspection effective des bouteilles, un logiciel de traitement d'images est nécessaire pour détecter les particules dans les bouteilles. Nos caméras sont compatibles GenIcam, ce qui signifie qu'elles peuvent être utilisées avec une variété de logiciels tiers, notamment MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV et des logiciels pour cartes ARM. Pour la première programmation, notre SDK gratuit peut être utilisé pour acquérir des images et définir les paramètres de la caméra. Le kit de développement logiciel est compatible avec les PC ordinaires et industriels, ainsi qu'avec les plates-formes ARM, y compris la série NVIDIA TX et le Raspberry Pi. Les systèmes d'exploitation pris en charge comprennent Windows, Linux et Android. Les systèmes d'exploitation tels qu'Apple MAC OS ne sont pas pris en charge pour une utilisation industrielle, mais les ingénieurs peuvent exécuter une machine virtuelle avec Windows ou Linux sur MAC pour assurer la compatibilité. Le SDK prend en charge des langages de programmation tels que C++, C#/.NET et Python. Il est possible d'acquérir des langages supplémentaires sur demande, ceux-ci ne sont pas inclus dans le package standard.
Pour cette application d'inspection de bouteilles, le chercheur a apprécié de travailler avec un logiciel facile à utiliser, même pour des collègues peu expérimentés. C'est pourquoi l'utilisation du logiciel Zebra Aurora Vision est recommandée. Ce logiciel robuste et convivial offre un environnement graphique puissant qui ressemble à une « boîte à outils ».
En utilisant ce logiciel pour compléter votre système de vision d'inspection de bouteilles, tant la taille des particules que la quantité de particules peuvent être détectées. Pour acquérir une connaissance du logiciel Aurora Vision, la version Lite gratuite avec tous les algorithmes standard disponibles a été utilisée. De plus, les exemples d'inspection de bouteilles sur le site Web de Zebra Technologies donnent une bonne première impression du logiciel : Inspection de bouteilles - Aurora Vision.
Applications d'inspection de bouteilles
Un système de vision pour l’inspection de bouteilles est également utilisé dans diverses autres applications et industries. Ce système de vision a été recommandé pour l’inspection de bouteilles dans l’industrie chimique. Toutefois, il est également souvent utilisé dans l’industrie des boissons, l’industrie pharmaceutique et l’industrie alimentaire. Par exemple, un système de vision pourrait automatiser le comptage et l’analyse rapide de nombreuses bouteilles dans la production alimentaire. Pour l’imagerie haute vitesse, une caméra de vision industrielle telle que notre caméra 1.6MP avec 227fps « MER2-160-227U3M » à pleine résolution pourrait offrir une excellente solution matérielle de vision.
Outre l’inspection des particules dans le liquide à travers le verre de la bouteille, un système de vision pourrait également être utilisé pour détecter des défauts dans le verre de la bouteille. Lorsque vous souhaitez détecter des fissures ou des mauvais positionnements, une caméra de vision et un éclairage de vision industrielle sont souvent utilisés par les ingénieurs, les fabricants et les chercheurs.
Support pour les systèmes de vision d'inspection de bouteilles
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