Een van onze vision ingenieurs raadt een voorbeeld test camera opstelling en software aan voor dit fles inspectie vision systeem. Via de links zijn onze producten en prijzen direct zichtbaar om directe toegang te bieden tot informatie over dit fles inspectie vision systeem. 

Voor deze test application wilde de onderzoeker die vroeg naar het flesinspectie vision systeem afbeeldingen van glazen flessen vastleggen om de vloeistof in de fles te inspecteren. Deeltjes in het oplosmiddel moesten worden gedetecteerd om de specifieke flesvloeistof te classificeren. Het gebruik van een machine vision systeem om deze deeltjes te detecteren stelde ons in staat om de vloeistof in de flessen goed te keuren of af te wijzen voor verder gebruik op basis van de hoeveelheid en grootte van de deeltjes.

Machine vision camera selectie

Eerst beginnen we met de selectie van de industriële camera voor het flesinspectie vision. De aanbeveling voor onze 20MP USB3 camera ‘MER2-2000-19U3C’ is gebaseerd op de specificaties van de toepassing van de onderzoeker application. Ten eerste wist de onderzoeker niet welke camera-interface hij nodig had en had hij geen specifieke interfacevoorkeur. Wanneer de afstand tussen een pc en camera korter is dan 4,6 meter, wordt een USB3 camera-interface aanbevolen om te profiteren van de 4 keer hogere bandwidth dan een GigE Camera, gegevensoverdracht en stroom via slechts 1 kabel en prijsvoordeel. 

Om de vloeibare kleuren te onderscheiden, wordt een camera geselecteerd. Bovendien worden er alleen foto's genomen wanneer zowel de camera als de flessen stil staan. Daarom adviseren we om een rolling shutter camera te gebruiken in plaats van een global shutter camera voor dit specifieke flesinspectie vision systeem. Meer over Global shutter vs. Rolling shutter kan in dit artikel in ons Kenniscentrum worden gelezen. 

Om de vereiste resolutie te bepalen, die voor de onderzoeker vooraf nog onzeker was, hebben we hem support aangeboden door dit te berekenen. De onderzoeker wil beelden vastleggen van één fles van 20x80mm tegelijk. Om de kleinste deeltjes van ongeveer 0,05mm binnen dit gezichtsveld te zien, is een systeemresolutie van 0,017mm/pixel vereist. Op basis van 3 pixels per kleinste deeltje waren minimaal 3300x4800 pixels nodig. De 20MP camera met de Sony IMX183-sensor heeft 5496x3672 pixels, wat resulteert in een systeemresolutie van zelfs 0,015mm/pixel. Onze MER2-2000-19U3C camera biedt een geweldige hoge resolutie oplossing voor nauwkeurige detectie van de deeltjes voor flesseninspectie.

Lens voor Sony IMX183 sensor

De geselecteerde 20MP camera voor dit flesinspectie vision heeft een Sony IMX183-sensor, dit is een 1" sensor. Om te bepalen welke lens het beste geschikt is voor dit vision, hebben we gebruik gemaakt van onze online lens calculator. Op basis van 2 specificaties van het vision, de vereiste horizontale kijkhoek (FOV) en werkafstand (WD), wordt de juiste brandpuntsafstand berekend. De afbeelding aan de rechterkant toont deze berekening, dit is ook gebaseerd op de camera resolutie en camera pixelgrootte. 

De onderzoeker heeft een FOV van 80x20mm nodig en geeft de voorkeur aan een WD tussen 100 en 150mm. De berekening toont aan dat voor deze specificaties een 16MM brandpuntsafstand lens wordt aanbevolen. Ook wordt aangetoond dat de werkafstand 113mm zal zijn en het gezichtsveld iets groter zal zijn dan gewenst. Dit heeft te maken met de camera sensor grootte, die niet dezelfde verhouding van pixels heeft als het gezichtsveld van 80x20mm. Het uiteindelijke gezichtsveld zal ongeveer 80x53mm zijn. Onze 16MM F2.8 C-mount lens, de LCM-20MP-16MM-F2.8-1.1-ND1 lens, is een niet-vervormende lens (<0.5%) die een geweldige oplossing biedt voor de 20MP camera.

Verlichting voor flesinspectie

Het toevoegen van machine vision verlichting aan het flesinspectie vision systeem verhoogt het contrast en benadrukt de kleuren en deeltjes in de vloeistof. Om de contouren van de flessen te minimaliseren en schaduwen te elimineren, wordt een achtergrond verlichting opstelling aanbevolen. Het verbeterde contrast bij het gebruik van een achtergrond verlichting voor het flesinspectie vision systeem maakt het gemakkelijker om de deeltjes in de vloeistof te detecteren. Al onze vorige lights zijn standaard uitgerust met een diffuser. Voor verlichting adviseren we een licht dat ongeveer 10% groter is dan het gezichtsveld. Onze Bottom Lit Achtergrond verlichting ‘VA1-BLBL2-100X100-W’ biedt een goede oplossing met zijn formaat van 100x100mm. Daarnaast is het achtergrond verlichting beschikbaar op onze Express voorraad, wat betekent dat het onmiddellijk verzonden kan worden vanuit de lokale Express voorraad. 

Om de reflecties van de glazen flessen te minimaliseren, worden zowel een polariserende folie als een polariserend lensfilter aanbevolen voor dit specifieke flesinspectie vision systeem. Bij het polariseren van het licht resulteert dit in een verhoogde zichtbaarheid en nauwkeurige analyse van de vloeistoffen en deeltjes in de fles. We hebben gebruik gemaakt van:

• Een polarisatiefilterblad: Het lineaire polarisatiefilterblad polariseert het achtergrond verlichting wanneer het voor de lichtbron wordt gehouden. Het kan op de gewenste maat worden gesneden. 
• Een polariserende lensfilter: De lensfilter is gemaakt voor C-mount lenzen met een filterdraad van M35.5xP0.5, zoals de aanbevolen 16MM C-mount lens.

Het gebruik van beide filterresultaten in kruispolarizatie, een techniek die gebruikmaakt van een paar polarisatoren en verder wordt uitgelegd in dit artikel van het Kenniscentrum: Polarizatie in uw machine vision application.

Beeldverwerkingssoftware voor flesinspectie

Een enkele camera, lens en verlichting maken geen volledig flesinspectie vision systeem. Voor de daadwerkelijke flesinspectie is beeldverwerkingssoftware vereist om de deeltjes in de flessen te detecteren. Onze camera's zijn GenIcam compatibel, wat betekent dat ze kunnen worden gebruikt met een verscheidenheid aan software van derden, waaronder MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV en Arm Boards software. Voor de eerste programmering kan onze gratis SDK worden gebruikt om beelden vast te leggen en de camera parameters in te stellen. De softwareontwikkelingskit is compatibel met reguliere en industriële pc's en ARM-platforms, inclusief NVIDIA TX-serie en Raspberry Pi. Ondersteunde besturingssystemen zijn onder andere Windows, Linux en Android. Besturingssystemen zoals Apple MAC OS worden niet ondersteund voor industrieel gebruik, maar ingenieurs kunnen een virtuele machine met Windows of Linux op MAC draaien voor compatibiliteit. De SDK ondersteunt programmeertalen zoals C++, C#/.NET en Python. Het is mogelijk om aanvullende talen op aanvraag te verkrijgen; deze zijn niet inbegrepen in het standaardpakket.

Voor dit voorbeeld van application van flesseninspectie, waardeerde de onderzoeker het om te werken met software die gebruiksvriendelijk is voor minder ervaren collega's. Daarom wordt aangeraden om gebruik te maken van Zebra Aurora Vision software. Deze sterke en gebruiksvriendelijke software biedt een robuuste grafische omgeving die aanvoelt als 'een gereedschapskist'. 

Met deze software ter aanvulling op uw flesinspectie vision systeem, kunnen zowel de grootte van de deeltjes als de hoeveelheid deeltjes worden gedetecteerd. Om kennis te maken met de Aurora Vision software, werd de gratis Lite versie met alle standaardalgoritmen gebruikt. Ook gaven de Voorbeelden van Flesinspectie op de website van Zebra Technologies een goede eerste indruk van de software: Flesinspectie - Aurora Vision.

Flesinspectie applicaties

Een flesinspectie vision systeem wordt ook gebruikt in een verscheidenheid aan andere applicaties en industrieën. Dit vision systeem werd aanbevolen voor flesinspectie in de chemische industrie. Het wordt echter ook vaak gebruikt in de drankindustrie, farmaceutische industrie en voedselindustrie. Bijvoorbeeld, een vision systeem zou het tellen en analyseren van talrijke flessen op een snel tempo in de voedselproductie kunnen automatiseren. Voor hoge snelheid imaging, zou een industriële vision camera zoals onze 1.6MP camera met 227fps bij volledige resolutie een uitstekende vision hardwareoplossing kunnen bieden. 

Naast het inspecteren van de deeltjes in de vloeistof door het flessen glas, kan een vision systeem ook worden gebruikt voor het detecteren van defecten in het glas van de fles. Wanneer je scheuren of verkeerde plaatsingen wilt detecteren, wordt vaak een vision camera en machine vision verlichting gebruikt door ingenieurs, fabrikanten en onderzoekers.

Support voor flesinspectie vision systemen

Zou u graag support willen van een van onze machine vision experts voor het creëren van uw eigen flesinspectie vision systeem? Of een ander vergelijkbaar vision systeem? Aarzel niet om contact op te nemen via het onderstaande formulier!