Rilevamento oggetti su un nastro trasportatore: come utilizzare computer vision?
Max Reijngoudt
Il posizionamento corretto delle Telecamere computer vision è necessario per il rilevamento degli oggetti nei sistemi a nastro trasportatore. Immagina un ambiente di produzione in cui prodotti di tutte le forme e dimensioni scorrono su un nastro trasportatore. Potrebbe trattarsi di una fabbrica di frutta, di un grande centro logistico o di un produttore di componenti automobilistici. Questo articolo si concentrerà sull'utilizzo delle Telecamere computer vision per il rilevamento degli oggetti, in particolare delle uova. Un sistema di visione dovrebbe essere posizionato sopra il nastro trasportatore per garantire che vengano acquisite immagini di alta qualità per il rilevamento delle uova. Il risultato dovrebbe essere che tutte le uova vengano contate e che ogni cassetta alla fine del nastro trasportatore sia riempita con esattamente 120 uova. Inoltre, le uova con macchie anomale dovrebbero essere scartate. In soli cinque passaggi, questo articolo ti guiderà nella scelta dell'hardware Telecamera computer vision per il tuo sistema di visione.
Table of contents
Selezione di Telecamera per Computer vision
Uno dei nostri esperti di machine vision ha iniziato consigliando una Telecamera computer vision adatta per il sistema di rilevamento oggetti del cliente. Abbiamo suggerito di utilizzare la nostra Telecamera USB3 3MP ‘MER2-302-56U3C’ a causa dei requisiti del sistema. Il cliente prevedeva di posizionare la Telecamera sopra il nastro trasportatore a una distanza di circa 3 metri dal PC. Per questo motivo, abbiamo consigliato di utilizzare una Telecamera con interfaccia USB3. Per applicazioni in cui non vi è preferenza per una specifica interfaccia, una Telecamera con interfaccia USB3 è raccomandata per diversi motivi. Innanzitutto, rispetto a una Telecamera con interfaccia Gigabit Ethernet, una Telecamera USB3 offre una bandwidth quattro volte superiore. In generale, le nostre Telecamere USB3 offrono un vantaggio di prezzo e basta un solo cavo USB3 per abilitare sia la trasmissione dati che l’alimentazione.
Tutte le nostre Telecamere industriali standard, utilizzate per applicazioni come il rilevamento oggetti sul nastro trasportatore, sono disponibili sia in versione monocromatica che a colori. Per questa applicazione, il cliente ha preferito utilizzare una Telecamera a colori invece di una monocromatica, che acquisisce immagini in bianco e nero. Scegliendo una Telecamera computer vision a colori, l’installazione è pronta per il futuro, in vista della possibilità di rilevare i colori per la differenziazione delle macchie.
Inoltre, occorre scegliere tra global shutter o rolling shutter Telecamera computer vision. Il nostro esperto di visione ha consigliato l’utilizzo di una Telecamera global shutter. Questo perché il rilevamento degli oggetti deve avvenire mentre il nastro trasportatore è in movimento. Le Telecamere global shutter sono utilizzate per applicazioni in cui la Telecamera o l’oggetto sono in movimento durante l’acquisizione delle immagini. Ulteriori informazioni su Telecamere global vs. rolling shutter sono disponibili cliccando sul link.
Inoltre, abbiamo supportato il cliente nella determinazione della risoluzione richiesta per la Telecamera. Il cliente non sapeva ancora quale risoluzione fosse necessaria per il rilevamento oggetti sul nastro trasportatore. Ogni volta che l’oggetto viene acquisito sul nastro trasportatore, deve essere rilevato come un uovo e controllato per la presenza di macchie. Il cliente ci ha informato che le uova non sono sempre posizionate nello stesso punto del nastro trasportatore. Tuttavia, sapevano che le uova saranno collocate in un’area di massimo 300x240mm. Questo è ciò che chiamiamo campo visivo richiesto (FOV). Un singolo uovo ha una lunghezza compresa tra 55 e 57mm. Le macchie sulle uova che devono essere rilevate sono di 0,5x0,5mm o più grandi.
Per visualizzare questi dettagli minimi di soli 0,5mm, è necessaria una risoluzione di sistema di 0,16mm/pixel. Questo si basa su tre pixel per il dettaglio più piccolo. Una Telecamera computer vision con almeno 1800x1440 pixel (2,59MP) è necessaria per coprire l’intero campo visivo.
Per questo motivo, la nostra Telecamera 3MP con 2048x1536 pixel rappresenta una soluzione eccellente da installare sopra il nastro trasportatore. Utilizzando questa Telecamera computer vision per il rilevamento oggetti, è possibile rilevare anche macchie di 0,5mm.
In conclusione, la nostra Telecamera 3MP offre una soluzione computer vision a basso costo per il rilevamento oggetti su un nastro trasportatore, beneficiando dell’elevato frame rate e della semplice interfaccia USB3.
Obiettivo per Telecamera computer vision da 3MP
Ogni C-mount computer vision Telecamera necessita di un obiettivo adatto. L’obiettivo C-mount più adatto per questa applicazione su nastro trasportatore è stato consigliato dall’esperto di machine vision in base a poche specifiche. Per determinare l’obiettivo con la giusta lunghezza focale per raggiungere un certo angolo di apertura, è importante conoscere il Field of View (FOV) richiesto. Questo rappresenta l’area totale (orizzontale e verticale in mm) del nastro trasportatore che il cliente desidera acquisire con la computer vision Telecamera. Per questa applicazione, il field of view richiesto è di 300x240mm. Il cliente preferiva avere una Working Distance (WD) compresa tra 600 e 800mm. Questa è la distanza tra l’oggetto da rilevare e la Telecamera posizionata sopra il nastro
trasportatore.
La USB3 visione Telecamera consigliata ha una risoluzione di 2048x1536 pixel e una dimensione del pixel di 3,45 µm. Per calcolare la lunghezza focale dell’obiettivo C-mount da utilizzare, è possibile utilizzare il nostro strumento Lens Calculator online. L’immagine mostra che, inserendo le specifiche in questo strumento, si ottiene una lunghezza focale calcolata di 16MM.
Calcolatore Obiettivo
Il nostro obiettivo C-mount 5MP 16MM per Telecamere computer vision con una dimensione massima del sensore di 2/3", si è rivelato una soluzione eccellente. Questo obiettivo C-mount fa parte della nostra serie di obiettivi 5MP ad altissima sensibilità alla luce, in cui sia il diaframma (a partire da F1.4) sia la messa a fuoco possono essere adeguato e fissati tramite viti. Un campo visivo leggermente più ampio di 320x240mm sarà visibile utilizzando la Telecamera 3MP con questo obiettivo 16MM.
Accessori per applicazioni di computer vision
Tutte le nostre Telecamere per computer vision, come la consigliata Telecamera 3MP, devono essere collegate a un PC. I PC dispongono di processori veloci e potenti GPU, che consentono di acquisire, elaborare e analizzare le immagini in modo rapido ed efficiente. Per l'elaborazione delle immagini è necessario utilizzare un software aggiuntivo per il rilevamento degli oggetti. Per garantire una connessione stabile tra il PC e la Telecamera, consigliamo di utilizzare uno dei nostri cavi USB3 per collegare la Telecamera. Ad esempio, è possibile utilizzare il nostro cavo USB3 da 1 metro oppure il cavo USB3 da 4,6 metri. Per semplificare il processo di montaggio della Telecamera, raccomandiamo l'uso di una piastra di montaggio per treppiede.
Inoltre, per proteggere la Telecamera e l'obiettivo da polvere e sporco, l'esperto di machine vision ha consigliato di utilizzare il nostro alloggiamento in alluminio per Telecamera machine vision. Questo alloggiamento industriale impermeabile protegge la configurazione della Telecamera nell'ambiente di produzione polveroso dove si trova il nastro trasportatore e dove è installato il sistema di visione. L'alloggiamento in alluminio include due anelli di estensione, entrambi necessari per estendere il tubo dell'obiettivo. Questo perché l'obiettivo ha una lunghezza compresa tra 30 mm e 45 mm (33,9 mm). Si prega di consultare la pagina prodotto dell'alloggiamento per il video di installazione.
Software di Computer vision per il rilevamento di oggetti su nastro trasportatore
Come menzionato, è necessario un software di elaborazione delle immagini per rilevare gli oggetti sul nastro trasportatore. Questa Telecamera da 3MP, come le nostre altre Telecamere industriali compatibili GenIcam, può essere utilizzata con una varietà di software di terze parti, tra cui MvTec Halcon, Cognex Visione Pro, OpenCV e software per Arm Boards.
Per iniziare, il nostro Software Development Kit (SDK) può essere scaricato gratuitamente dal nostro sito web. In questo SDK è possibile impostare i parametri della Telecamera come il tempo di esposizione e il frame rate. Inoltre, è possibile acquisire e salvare una prima immagine. 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.
Il nostro cliente mira a rilevare le uova e i difetti scrivendo il proprio software in Python. Il nostro SDK fornisce programmi di esempio, incluso il campione Python per acquisire immagini. Uno degli articoli nel nostro Knowledge Center fornisce ulteriori informazioni su come utilizzare un campione Python con PyCharm.
Supporto per applicazioni di computer vision
Possiamo offrirti supporto nella selezione della migliore soluzione di computer vision per il rilevamento di oggetti nei sistemi a nastro trasportatore? Oppure per un'applicazione di visione simile? Condividi semplicemente i requisiti della tua applicazione e ti consiglieremo l'obiettivo e la Telecamera più adatti al tuo progetto.
