Soluzione di Computer vision per l'ispezione degli insetti
Max Reijngoudt
Le Telecamere per computer vision possono essere utilizzate per una varietà di applicazioni. Questo articolo ti guida nella scelta della giusta soluzione di computer vision per l'ispezione degli insetti. Per l'ispezione di piccoli oggetti, come gli insetti, è necessario un sistema di ispezione di alta qualità. In soli cinque passaggi, ti forniamo una soluzione di computer vision per l'ispezione degli insetti che può essere utilizzata anche per varie altre applicazioni di ispezione. Il software di computer vision dovrebbe essere utilizzato insieme alla Telecamera industriale, all'obiettivo e all'illuminazione per migliorare l'elaborazione delle immagini. Di conseguenza, è possibile rilevare caratteristiche come il tipo di oggetto, il posizionamento e la forma dell'insetto.
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Selezione di Telecamera per Computer vision
Uno dei nostri esperti di machine vision ha iniziato consigliando al cliente una Telecamera computer vision adatta per il sistema di ispezione degli insetti. Abbiamo raccomandato l’utilizzo della nostra Telecamera USB3 20MP ‘MER2-2000-19U3M’ a causa di alcune specifiche richieste dal cliente. È stata consigliata un’interfaccia USB3-camera per diversi vantaggi. Una Telecamera USB3 ha una bandwidth quattro volte superiore rispetto a una Telecamera Gigabit Ethernet (GigE), consente la trasmissione dei dati e l’alimentazione tramite un solo cavo e offre un vantaggio di prezzo. Inoltre, è stata scelta una Telecamera monocromatica invece di una Telecamera computer vision a colori perché il cliente non desiderava visualizzare i dettagli cromatici degli insetti. Una Telecamera monocromatica cattura immagini in bianco e nero ed è tre volte più sensibile alla luce rispetto a una Telecamera a colori.
Inoltre, il cliente desiderava acquisire immagini di insetti fermi. Gli insetti non camminavano né volavano al momento dello scatto. Per questo motivo consigliamo l’uso di una rolling shutter camera invece di una global shutter camera per questo specifico sistema di ispezione degli insetti. Maggiori informazioni su Global shutter vs. Rolling shutter sono disponibili in questo articolo nel nostro Knowledge Center.
Supporto da parte di uno dei nostri esperti di computer vision è stato fornito per determinare la risoluzione richiesta della Telecamera. Il cliente non conosceva la risoluzione necessaria per questo sistema di visione per l’ispezione degli insetti. L’insetto è stato posizionato in un piccolo tunnel chiuso, per garantire che rimanesse sempre nella stessa posizione. L’insetto è sempre posizionato in uno spazio di massimo 16 x 10,5 mm. Pertanto, questo è il campo visivo (FOV) desiderato. Per eseguire l’ispezione degli insetti e visualizzare i dettagli più piccoli di 0,001mm x 0,001mm, era richiesta una risoluzione di sistema di 0,003 mm/pixel (basata su tre pixel per il dettaglio più piccolo). È necessaria una Telecamera computer vision con almeno 4950x3300 pixel per coprire l’intero campo visivo. Il sensore Sony IMX183 della Telecamera computer vision 20MP dispone di 5496x3672 pixel.
In conclusione, questa Telecamera 20MP offre una soluzione computer vision a basso costo per l’ispezione degli insetti, beneficiando dell’alta risoluzione e dell’interfaccia USB3 facile da usare.
Obiettivo per Telecamera computer vision da 20MP
Il campo visivo richiesto in questa applicazione di ispezione è di almeno 16x10,5mm. Poiché si tratta di un'area molto piccola, consigliamo l'utilizzo di un obiettivo telecentrico. Gli obiettivi telecentrici vengono utilizzati nelle applicazioni di computer vision in cui sono necessarie misurazioni altamente accurate. Questo perché un obiettivo telecentrico presenta quasi nessuna distorsione, nessun errore prospettico e nessuna vignettatura dell'obiettivo. La distanza di lavoro fissa e il numero F fisso dell'obiettivo telecentrico devono essere presi in considerazione quando si utilizza un obiettivo telecentrico.
La Telecamera selezionata da 20MP per questo sistema di ispezione degli insetti dispone di un sensore di immagine da 1”, il sensore Sony IMX183. Per calcolare l'obiettivo telecentrico più adatto per questa Telecamera di computer vision, abbiamo utilizzato il nostro strumento online di calcolo per obiettivi telecentrici. In base alla risoluzione della Telecamera e alla dimensione dei pixel della Telecamera, è stato possibile calcolare l'ingrandimento richiesto dell'obiettivo telecentrico.
Per acquisire immagini di un campo visivo di almeno 16x10,5mm, il calcolatore mostra che è necessario un ingrandimento dell'obiettivo di 0,82X o inferiore. Visitando la nostra pagina degli obiettivi telecentrici, viene mostrata una varietà di obiettivi telecentrici. Il cliente che utilizzerà questo obiettivo per l'ispezione degli insetti era ancora flessibile sulla distanza di lavoro, con requisiti di una distanza di lavoro compresa tra 50 e 350mm. Il nostro obiettivo telecentrico con ingrandimento 0,8X per sensori di immagine fino a 1,1” si è rivelato una soluzione di computer vision eccellente per l'ispezione degli insetti. Il nostro strumento di calcolo per obiettivi telecentrici mostra che l'utilizzo di questo obiettivo telecentrico in combinazione con la Telecamera di computer vision da 20MP consente di ottenere un campo visivo leggermente più ampio: 11,02x16,49mm. La distanza di lavoro fissa di 110mm di questo obiettivo telecentrico con ingrandimento 0,8X corrisponde alle specifiche del cliente
Calcolatore di Obiettivo Telecentrico
Accessori per applicazioni di computer vision
Le nostre Telecamere per computer vision, come la consigliata Telecamera 20MP, devono essere collegate a un PC e occorre utilizzare un software per elaborare le immagini. Per garantire una connessione stabile tra il PC e la Telecamera, consigliamo di utilizzare uno dei nostri cavi USB3. Ad esempio, per questo sistema di visione per l'ispezione di insetti, viene utilizzato un cavo USB3.0 da 4,6 metri.
Oltre ad aggiungere un cavo USB3 alla configurazione della Telecamera, è stata selezionata una piastra di montaggio per treppiede per una facile integrazione del sistema di ispezione degli insetti.
Illuminazione per l'ispezione degli insetti
Per evidenziare i dettagli degli insetti e aumentare il contrasto, viene aggiunta un'illuminazione machine vision al sistema di ispezione degli insetti. Per eseguire l'ispezione di oggetti molto piccoli come gli insetti, una ring light offre la migliore soluzione computer vision. Posizionando una ring light sopra gli insetti, si ottiene una luce che può illuminare in modo uniforme, fornendo un'immagine in cui tutte le caratteristiche degli insetti sono chiaramente visibili.
La nostra ring light bright field di dimensioni standard, disponibile anche con luce bianca nel nostro stock Express locale, offre una soluzione di illuminazione computer vision adatta. Nella maggior parte delle applicazioni computer vision standard, viene utilizzata più frequentemente l'illuminazione bianca. Oltre alla luce bianca, la nostra illuminazione machine vision è disponibile anche in versioni a luce rossa, verde e blu. In particolare per questa applicazione computer vision, in cui le immagini vengono acquisite per l'ispezione degli insetti, si consiglia una luce rossa invece di una luce bianca. Gli insetti non sono in grado di vedere le lunghezze d'onda nello spettro della luce rossa. In questo modo, gli insetti non saranno disturbati dalla luce intensa.
Per facilitare la possibilità di regolare l'intensità luminosa, è stato suggerito il nostro controller di luce 24V/60W, che funge anche da alimentatore. Tuttavia, è importante notare che anche un alimentatore standard 24V può soddisfare questo requisito.
Software di Computer vision per l'ispezione degli insetti
Una singola Telecamera, un obiettivo e un'illuminazione non costituiscono un sistema completo di ispezione degli insetti. Per la reale soluzione di computer vision, è necessario un software di elaborazione delle immagini per rilevare tutti i dettagli degli insetti. Le nostre Telecamere sono compatibili GenIcam, il che significa che possono essere utilizzate con una varietà di software di terze parti, tra cui MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Visione Pro, Matlab, OpenCV e software per Arm Boards.
Per la prima programmazione, è possibile utilizzare il nostro Software Development Kit (SDK) gratuito per acquisire e salvare immagini e impostare i parametri della Telecamera per l'ispezione degli insetti. L’SDK supporta sistemi operativi tra cui Windows, Linux e Android ed è compatibile con PC standard e industriali e piattaforme ARM. L’SDK supporta linguaggi di programmazione come C++, C#/.NET e Python. È possibile acquisire ulteriori linguaggi su richiesta, questi non sono inclusi nel pacchetto standard.
In questa applicazione di computer vision per l’ispezione degli insetti, il cliente ha preferito scrivere il proprio software in Python. Il nostro SDK poteva essere consultato per programmi di esempio, incluso il campione Python per acquisire immagini. Uno degli articoli nel nostro Knowledge Center fornisce ulteriori informazioni sull’utilizzo di un campione Python utilizzando PyCharm.
Supporto per applicazioni di computer vision
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