Ce cas de test implique la création d'un système qui effectuera une inspection des étiquettes sur un emballage de produits alimentaires. Le système doit lire le code-barres, confirmer que la date de péremption est lisible, confirmer que tous les autocollants sont présents sur l'emballage et que tous les autocollants sont au bon endroit, tout en étant orientés dans la bonne direction. 

Cet article fournira des conseils étape par étape pour sélectionner un caméra, un objectif , un éclairage et un logiciel adaptés à votre système d'inspection d'étiquettes.

Sélection de la caméra pour l'inspection des étiquettes

Lors de la sélection d'une caméra caméra, il est crucial de choisir le bon capteur pour votre application. Des facteurs tels que la résolution, la taille des pixels, la sensibilité à la lumière et des caractéristiques spéciales telles que le binning sont des éléments importants à prendre en compte lors de la décision sur le capteur à mettre en œuvre. La première étape consiste à calculer la résolution requise. Pour calculer cette valeur, nous devons connaître le FOV (champ de vision) et la résolution du système. Dans ce projet de système d'inspection d'étiquettes, l'objet lui-même mesure 250 mm x 200 mm, mais l'objet n'est pas toujours positionné au même endroit sur le tapis roulant. Le tapis roulant a une largeur de 300 mm, nous considérerons donc cela comme le champ de vision horizontal (Hfov). 

La plupart des capteurs sont de forme rectangulaire, il est important d'en tenir compte lors de la détermination du champ de vision vertical (Vfov). Pour calculer le Vfov, nous utilisons la formule suivante. 

(Hfov/4)*3=Vfov
(300 mm/4) x 3 = 225 mm Vfov

Maintenant que nous avons établi ce qu'est le fov, nous pouvons déterminer la résolution requise pour cette inspection d'étiquette application. 
Nous recommandons toujours de se concentrer sur le moindre détail qui sera reconnu sur l'emballage. Dans ce cas, il s’agit de la largeur de la ligne la plus fine du code-barres, nous l’avons mesurée à 0,5 mm.

Lors du calcul de la résolution du système pour la lecture d'un code-barres, nous recommandons de consacrer 2 pixels par mm au plus petit objet. 

Plus petit objet/2pixels=Résolution du système 
0,5 mm/2 pixels = 0,25 mm Résolution du système 

Pour calculer la résolution nécessaire, nous utilisons la formule suivante : 

Résolution horizontale de la caméra = 300 mm (FOV horizontal) / 0,25 mm (résolution du système) = 1 200 pixels
Résolution verticale de la caméra = 225 mm (FOV vertical) / 0,25 mm (résolution du système) = 900 pixels

D'autres facteurs qui influenceront le choix de caméra sont :
 

• Couleur ou monochrome : si vous n'avez pas spécifiquement besoin de voir la couleur, nous recommandons toujours le monochrome. En effet, le monochrome offre une sensibilité à la lumière 3 fois supérieure et une image plus nette. 
• Caméra, USB3 ou GigE : Pour plus d'informations, veuillez consulter l'article suivant : Quelle vision industrielle caméra
• Global obturateur ou Roulant obturateur: si l'objet ou caméra a un mouvement pendant la prise de l'image, nous recommandons de choisir une Global obturateur caméra. 

Dans cette inspection d'étiquette application, le client a demandé une caméra monochrome. L'objet se déplacera sur un tapis roulant lorsque l'image sera prise, nous recommandons donc un global obturateur et la distance entre la caméra et le PC est de 7 m, par conséquent, nous recommandons une interface GigE.

Il y a 2 caméras dans notre portefeuille qui correspondent à ce critère : MER2-160-75GM-P ou MER2-134-90GM-P. Nous avons utilisé la fonction de comparaison pour comparer les spécifications de chaque modèle.

  

Après réflexion, nous avons recommandé la MER2-160-75GM-P caméra, en comparant les capteurs, le Sony IMX273 était un meilleur choix. Ce capteur a un bruit de lecture plus faible, ce qui était important pour le client. Le prix et la disponibilité ont également été des facteurs influents. La MER2-160-75GM-P est un "choix VA-Imaging", ces caméras sont disponibles en stock et dans la plupart des cas peuvent être expédiées immédiatement. Le client prévoit d'implémenter cette caméra dans plusieurs machines, il ne souhaite pas investir trop de capital en gardant des caméras en stock. Le fait que nous puissions livrer les caméras avec une livraison express était très important. Si vous souhaitez en savoir plus sur nos options de gestion, visitez FAQ VA Imagerie. 

Sélection d'un objectif adapté pour IMX273

Nous recommandons de travailler avec des objectifs à focale fixe, ces objectifs sont spécifiquement conçus pour résister aux conditions difficiles des environnements industriels. Pour cette application d'inspection d'étiquettes, le client était préoccupé par une légère vibration là où le objectif et la caméra seront placés, ce n'est pas un problème car nos Monture C sont conçus et testés pour fonctionner dans de telles conditions. Les objectifs sont également équipés d'une vis pour verrouiller l'iris et la mise au point en place. 

Le client n'avait pas encore défini la distance exacte entre la caméra et l'objet, la plage de la distance de travail est de 500 mm à 1200 mm. Le client a demandé que la objectif n'ait pas de distorsion et que le pouvoir résolvant de la objectif soit suffisamment élevé pour lire les lignes du code-barres dans les coins du champ de vision (FOV). Cela est dû au fait que le produit ne se trouve pas toujours au centre du FOV. En règle générale, et si la configuration de l'application le permet, nous préférons une distance de travail qui est 2 fois la Hfov. Par conséquent, une distance de travail plus longue est préférée pour cette inspection d'étiquettes application.

En utilisant le Objectif de lentilles, nous avons calculé les options de longueur focale :
Nous avons commencé par remplir la taille du capteur de la caméra et la distance de travail maximale de 1200 mm ainsi qu'un Hfov de 310 mm. Un Hfov de 310 mm est utilisé car il est toujours bon de laisser un peu d'espace supplémentaire, vous pouvez utiliser les options avancées dans la calculatrice pour une valeur plus précise. La calculatrice a recommandé une longueur focale de 16 mm, donc nous avons réduit la distance de travail jusqu'à 1005 mm, ce qui correspondait à la longueur focale calculée de la objectif . En remplissant l'option avancée avec la résolution spécifique et la taille des pixels indiquées de la caméra, le FOV serait de 307 mm x 230 mm, ce qui correspond aux critères. 

   

Nous avons 2 options de lentilles Monture C de 16 mm dans notre portefeuille : 
 

Objectif LCM-5MP-16MM-F2.0-1.8-ND1	Objectif LCM-5MP-16MM-F1.4-1.5-ND1
Moins sensible à la lumière	2 x plus sensible à la lumière
Distorsion < 0,1%	Distorsion < 0,1%
Pouvoir de résolution Centre 160 & Coin 125 lp/mm	Centre de puissance de résolution 160 Corner & 100 lp/mm

En comparant ces objectifs, les différences résidaient dans le nombre f, (plus le nombre f est bas, plus la objectif offre de sensibilité à la lumière), la distorsion et nous avons également référencé le tableau de résolution de la objectif sur la page de téléchargement pour les valeurs de résolution de la objectif (lp/mm) afin de comparer le pouvoir de résolution de la objectif , en particulier dans le coin. 

Nous avons ensuite décidé d'utiliser l'LCM-5MP-16MM-F2.0-1.8-ND1 objectif , non seulement en raison de l'avantage de prix mais aussi parce que la lecture lp/mm est plus élevée dans le coin.

Éclairage et filtres pour l'inspection des étiquettes

Le client prévoyait de placer 2 Barres lumineuses de chaque côté de la caméra pour son système d'inspection d'étiquettes vision. L'emballage présente un léger reflet qui peut rendre la lecture des informations sur le paquet difficile. Nous recommandons d'utiliser une technique appelée Polarisation Croisée en ajoutant un filtre polarisant à la objectif et à l'éclairage. Gardez à l'esprit que cette technique réduira la lumière de 20 %. Vous pouvez en savoir plus sur cette technique dans cet article : Polarisation dans votre vision industrielle application. 

Nous recommandons d'utiliser une feuille polarisante devant l'éclairage, et non directement sur l'éclairage car celui-ci émet trop de chaleur. Pour le filtre objectif , nous recommandons le filtre polarisant | Linéaire | M25.5 qui s'adapte spécifiquement à cet objectif . 

Logiciel de traitement d'images pour l'inspection des étiquettes

Pour rendre ce système pleinement opérationnel, l'image est acquise via notre kit de développement logiciel (SDK). Vous devrez également définir les paramètres de la caméra tels que la balance des blancs, le gain et le temps d'exposition. En savoir plus sur ces réglages Quickstart, 5 étapes pour installer facilement une vision industrielle et acquérir une image. Notre SDK est disponible gratuitement sur notre page de téléchargement, il existe plusieurs options de téléchargement. Tout cela dépendra du système d'exploitation que vous utiliserez pour vos Applications spécifiques. 
Une fois l'image acquise, vous avez besoin d'un logiciel de traitement d'image pour inspecter et évaluer l'image. Il existe plusieurs logiciels tiers parmi lesquels vous pouvez choisir, nous recommandons Zebra Aurora Vision (anciennement connu sous le nom d'Adaptive Vision). Le client a pu tester le logiciel sur son système d'inspection d'étiquettes en téléchargeant le package logiciel d'essai, il a été agréablement surpris de la facilité de navigation du logiciel. 

Nous avons proposé de créer un programme de démonstration et avons demandé au client de fournir ensuite un dossier contenant 10 images du package qui étaient bonnes et un dossier contenant 15 images contenant des erreurs et pour chaque erreur une description de l'erreur. Par exemple une date de péremption qui n’a pas été imprimée correctement ou un autocollant de certification qui manquait sur l’emballage. Une fois que nous avons reçu les images, un programme de démonstration a été créé et le client a pu effectuer des tests supplémentaires. 

Les outils suivants ont été utilisés pour cette application d'inspection d'étiquettes : Exemples de programmes - Aurora Vision

• Vérification de présence
• Lecture OCR 
• Lecture de codes-barres/Identification
• Détection de position 

Le client était heureux et a reçu son package logiciel prêt à l'emploi avec la possibilité de faire ses propres ajustements au programme. Si vous souhaitez obtenir un support concernant Zebra Aurora vision, n'hésitez pas à nous contacter. 

Questions sur le système d'inspection des étiquettes vision ?

Les systèmes d'inspection des étiquettes peuvent être utiles dans de nombreuses industries différentes, y compris l'industrie alimentaire, le commerce de détail ou la fabrication, pour n'en nommer que quelques-unes. Après un investissement initial, cela peut vous faire gagner du temps et garantir que vos clients sont pleinement satisfaits du produit que vous fournissez. Si vous avez des questions concernant votre système d'inspection des vision , contactez-nous avec le formulaire ci-dessous :