Automazione di laboratorio: soluzione di Machine vision per l'identificazione del Campione
Max Reijngoudt
Questo articolo fornisce una panoramica su come i nostri componenti machine vision—nello specifico, la ME2P-1230-23U3C Telecamera, l'VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 obiettivo e il software di terze parti Zebra Aurora Vision software—sono stati utilizzati per sviluppare una soluzione machine vision, un sistema di identificazione campione per un laboratorio.
La grande sfida rappresentata in questa applicazione era creare un sistema di visione in grado di identificare determinati dettagli in un campione di laboratorio all'interno di un ampio campo visivo. Il cliente ha richiesto di catturare dettagli fini fino a 1 mm di dimensione, coprendo un campo visivo di circa 1300x1000 mm. Questa configurazione consente agli assistenti di laboratorio di identificare alcune caratteristiche chiave nelle variazioni di colore all'interno dei campioni, migliorando così la precisione e la coerenza nel processo di selezione.
Sommario
Selezione della Telecamera per Machine vision
La Telecamera suggerita è stata la ME2P-1230-23U3C per imaging ad alta risoluzione e dettagliato. È dotata di un sensore Sony IMX304, che offre una risoluzione di 4096x3000 pixel e funziona a 23 fotogrammi al secondo. La Telecamera da 12,30MP è altamente raccomandata in quei casi in cui è necessario catturare dettagli minuziosi, anche in un ampio campo visivo (FOV). Inoltre, poiché uno dei criteri principali per la selezione del campione era il colore, era essenziale disporre di una Telecamera a colori.
Con la Telecamera ME2P-1230-23U3C, il cliente è stato in grado di ottenere il dettaglio minimo necessario di circa 1 mm in un FOV di circa 1334x1000mm. In tal senso, l’ampio campo visivo consente di acquisire l’intera area del campione in un’unica immagine, offrendo comunque una risoluzione sufficiente per catturare anche i più piccoli dettagli rilevanti.
Selezione Obiettivo Industriale: VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110
Il tipo di obiettivo richiesto è stato determinato in base al FOV necessario per acquisire immagini di qualità e alla distanza di lavoro identificata dal cliente. Per questa applicazione, abbiamo utilizzato l’obiettivo VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110. L’obiettivo è adatto a un formato immagine di 1.1", ideale per il sensore ad alta risoluzione della Telecamera ME2P-1230-23U3C. Inoltre, il cliente preferiva un intervallo di distanza di lavoro compreso tra 1000 e 1100 mm, a causa delle limitazioni di spazio nel laboratorio in cui sarebbe stata posizionata la Telecamera.
Inoltre, a una distanza di lavoro di circa 1081 mm, utilizzando l’obiettivo e la Telecamera precedentemente menzionati, il cliente ha ottenuto un campo visivo reale di circa 1341x1012 mm. In questo modo, con la configurazione attuale, è stato semplice per il cliente visualizzare l’intera area del campione acquisendo al contempo dettagli minuti rilevanti per l’analisi. La lunghezza focale di 6 mm dell’obiettivo, combinata con l’elevata capacità di raccolta della luce grazie all’apertura F1.8, ha quindi permesso di acquisire immagini di buona qualità nella maggior parte delle condizioni di illuminazione.
Soluzione di illuminazione per Machine Vision
Illuminazione Machine Vision è un aspetto fondamentale in qualsiasi sistema di visione, soprattutto quando sono presenti superfici riflettenti o lievi differenze di colore. Sono quindi stati utilizzati due bar light per migliorare la chiarezza delle immagini. Il bar light è anche molto versatile e può essere orientato in un angolo appropriato che offre la migliore visione.
Software Zebra Aurora Visione
Dopo aver assemblato tutti i componenti hardware, il cliente ha aggiunto l'elaborazione delle immagini e l'automazione con l'aiuto del software Zebra Aurora Visione. Zebra Aurora Visione offre all'utente molta libertà, in quanto consente di creare un programma di automazione tramite la propria interfaccia intuitiva, rendendolo così accessibile sia agli utenti più esperti che a quelli meno esperti.
Le capacità di elaborazione delle immagini di Zebra Aurora Visione hanno permesso al cliente di sviluppare il proprio programma, soddisfacendo requisiti specifici del cliente. Le informazioni principali sarebbero state definite su ciascun campione per categorizzare in modo preciso e riproducibile i campioni, utilizzando la suite di strumenti avanzati del software per isolare le caratteristiche cromatiche.
Altre Applicazioni di Machine Vision
La soluzione completa per la categorizzazione dei campioni di laboratorio è stata ottenuta grazie alla combinazione della ME2P-1230-23U3C Telecamera, dell’obiettivo VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 , di una configurazione a doppia barra luminosa e del software Zebra Aurora Visione. La Telecamera non solo ha permesso di ottenere una visione dettagliata di ogni campione su un ampio FOV, ma questa configurazione ha anche offerto al laboratorio un’opportunità di automatizzare l’identificazione e la selezione dei campioni.
Non si tratta solo di un sistema di Visione confinato al laboratorio. Questa configurazione può infatti trovare facilmente le sue applicazioni in settori come quello farmaceutico, manifatturiero e nel controllo qualità, poiché fornisce immagini ad alta risoluzione con un’analisi accurata. Inoltre, il design compatto della ME2P-1230-23U3C la rende particolarmente adatta anche per ambienti con limitazioni di spazio.
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