Système d'vision d'inspection des bouteilles
Max Reijngoudt
Lorsque vous souhaitez inspecter le contenu de bouteilles, intégrant un système de haute qualité système d'vision d'inspection des bouteilles il est crucial de détecter et d'inspecter le matériau dans les bouteilles. Nous comprenons qu'il peut être difficile de déterminer le bon caméra, l'éclairage et le logiciel. En seulement 4 étapes, cet article vous guide pour sélectionner le bon vision et logiciel de vision.
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.
Table of contents
Sélection de caméras de vision industrielle
Nous commençons d'abord par la sélection de la caméra industrielle pour le système de vision d'inspection des bouteilles. La recommandation pour notre caméra USB3 de 20 MP, 'MER2-2000-19U3C', est basée sur les spécifications de l'application du chercheur. Tout d'abord, le chercheur ne savait pas de quel interface de caméra il avait besoin et n'avait aucune préférence spécifique en matière d'interface. Lorsque la distance entre un PC et la caméra est inférieure à 4,6 mètres, une interface de caméra USB3 est conseillée pour bénéficier de la bande passante 4 fois plus élevée qu'une caméra GigE, de la transmission de données et de l'alimentation par un seul câble, et de l'avantage économique.
Pour différencier les couleurs des liquides, une caméra couleur a été sélectionnée. De plus, les photos ne seront prises que lorsque la caméra et les bouteilles seront immobiles. C'est pourquoi nous recommandons l'utilisation d'une caméra rolling shutter (à obturateur roulant) plutôt que d'une caméra global shutter (à obturateur global ) pour ce système de vision d'inspection de bouteilles spécifique. Vous pouvez en savoir plus sur l’obturateur Global shutter vs. Rolling shutter dans cet article de notre Centre de connaissances
Pour déterminer la résolution requise, qui était incertaine pour le chercheur, nous lui avons offert notre soutien en effectuant ce calcul. Le chercheur souhaite capturer des images d'une bouteille de 20x80 mm à la fois. Pour voir les plus petites particules d'environ 0,05 mm dans ce champ de vision, une résolution système de 0,017 mm/pixel est nécessaire. Sur la base de 3 pixels par plus petite particule, au moins 3300x4800 pixels étaient requis. La caméra de 20 MP avec le capteur Sony IMX183 a 5496x3672 pixels, ce qui donne une résolution système encore meilleure de 0,015 mm/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 de 20 MP sélectionnée pour ce système de vision d'inspection de bouteilles est équipée d'un capteur Sony IMX183, qui est un capteur de 1". Pour déterminer quel objectif convient le mieux à ce système de vision, nous avons utilisé notre calculateur d'objectif en ligne. En se basant sur deux spécifications du système de vision, le champ de vision horizontal (FOV) requis et la distance de travail (WD), la focale correcte est calculée. L'image du côté droit montre ce calcul, qui est également basé sur la résolution de la caméra et la taille des pixels de la caméra.
Le chercheur souhaite un FOV de 80x20 mm et préfère avoir une WD entre 100 et 150 mm. Le calcul montre qu'une focale de 16 mm est recommandée pour ces spécifications. Il est également indiqué que la distance de travail sera de 113 mm et que le champ de vision sera un peu plus grand que souhaité. Cela est dû à la taille du capteur de la caméra, qui n'a pas le même rapport de pixels que le champ de vision de 80x20 mm. Le champ de vision final sera d'environ 80x53 mm. Notre objectif C-mount 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 de 20 MP.
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 d'inspection de bouteilles est également utilisé dans diverses applications et industries. Ce système de vision a été recommandé pour l'inspection de bouteilles dans l'industrie chimique. Cependant, il est souvent utilisé également 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 de nombreuses bouteilles à grande vitesse dans la production alimentaire. Pour l'imagerie à haute vitesse, une caméra de vision industrielle telle que notre caméra 1,6 MP avec 227 images par seconde en résolution maximale pourrait offrir une excellente solution matérielle de vision.
En plus d'inspecter les particules dans le liquide à travers le verre de la bouteille, un système de vision pourrait également être utilisé pour détecter les défauts dans le verre de la bouteille. Lorsque vous souhaitez détecter des fissures ou des déplacements, 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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