Deze testcase omvat het creëren van een systeem dat een etiketinspectie uitvoert op een pakket voedselproducten. Het systeem moet de barcode lezen, bevestigen dat de houdbaarheidsdatum leesbaar is, bevestigen dat alle stickers op de verpakking aanwezig zijn en dat alle stickers op de juiste plaats zitten en in de goede richting wijzen. 

Dit artikel biedt stapsgewijze begeleiding bij het selecteren van een geschikte camera, lens, verlichting en software voor uw labelinspectiesysteem.

Het selecteren van de camera voor labelinspectie

Bij het selecteren van een industriële camera is het cruciaal om de juiste sensor voor uw application te kiezen. Factoren zoals resolutie, pixelgrootte, lichtgevoeligheid en speciale functies zoals binning zijn belangrijke factoren om te overwegen bij het beslissen welke sensor te implementeren. De eerste stap is om de vereiste resolutie te berekenen. Om deze waarde te berekenen, moeten we de FOV (zichtveld) en de systeemresolutie kennen. In dit labelinspectiesysteemproject is het object zelf 250 mm x 200 mm, maar het object bevindt zich niet altijd op dezelfde plaats op de transportband. De transportband heeft een breedte van 300 mm, dus we beschouwen dit als het horizontale zichtveld (Hfov). 

De meeste sensoren hebben een rechthoekige vorm. Dit is belangrijk om rekening mee te houden bij het bepalen van het verticale gezichtsveld (Vfov). Om de Vfov te berekenen gebruiken we de volgende formule. 

(Hfov/4)*3=Vfov
(300mm/4)*3=225mm V-hoek

Nu we hebben vastgesteld wat de fov is, kunnen we de resolutie bepalen die vereist is voor deze labelinspectie application. 
We raden altijd aan om je te concentreren op het kleinste detail dat op de verpakking te herkennen is. In dit geval is het de breedte van de dunste lijn van de streepjescode, we hebben gemeten dat dit 0,5 mm is.

Bij het berekenen van de systeemresolutie voor het lezen van streepjescodes raden we aan om 2 pixels per mm van het kleinste object te gebruiken. 

Kleinste object/2pixels=Systeemresolutie 
0,5 mm/2 pixels=0,25 mm Systeemresolutie 

Om de benodigde resolutie te berekenen gebruiken we de volgende formule: 

Horizontale cameraresolutie = 300 mm (horizontaal gezichtsveld) / 0,25 mm (systeemresolutie) = 1200 pixels
Verticale cameraresolutie = 225 mm (verticaal gezichtsveld) / 0,25 mm (systeemresolutie) = 900 pixels

Andere factoren die de keuze van camera zullen beïnvloeden zijn:
 

• Kleur of zwart-wit: als je kleur niet specifiek wilt zien, raden we altijd zwart-wit aan. Monochroom biedt namelijk 3x meer lichtgevoeligheid en een scherper beeld. 
• Camera interface, USB3 of GigE: Voor meer informatie verwijzen we naar het volgende artikel: Welke machine vision camera te selecteren?
• Global shutter of Rolling shutter: als er beweging is van het object of de camera tijdens het maken van de afbeelding, dan raden we aan om te kiezen voor een Global shutter camera. 

In deze labelinspectie application heeft de klant om een monochrome camera gevraagd. Het object zal zich op een transportband bewegen wanneer de afbeelding wordt genomen, dus we raden een global shutter aan en de afstand tussen de camera en de pc is 7 m, daarom raden we een GigE-interface aan.

Er zijn 2 camera's in ons portfolio die aan deze criteria voldoen: MER2-160-75GM-P of MER2-134-90GM-P. We hebben de vergelijkfunctie gebruikt om de specificaties van elk model te vergelijken.

  

Na enige overweging hebben we de MER2-160-75GM-P camera aanbevolen, bij het vergelijken van de sensoren bleek de Sony IMX273 een betere keuze. Deze sensor heeft een lagere leesruis, wat belangrijk was voor de klant. De prijs en beschikbaarheid waren ook een invloedrijke factor. De MER2-160-75GM-P is een "VA-Imaging keuze", deze camera's zijn op voorraad en kunnen in de meeste gevallen onmiddellijk worden verzonden. De klant is van plan om deze camera in meerdere machines te implementeren, hij wil niet te veel kapitaal investeren in het op voorraad houden van camera's. Het feit dat we de camera's met Express levering kunnen leveren was erg belangrijk. Als je meer wilt weten over onze Verzendopties, bezoek dan FAQ VA Imaging. 

Een geschikte lens selecteren voor IMX273

Wij raden aan om te werken met lenzen met een vaste brandpuntsafstand, deze lenzen zijn speciaal ontworpen om de zware omstandigheden van industriële omgevingen te doorstaan. Voor deze application was de klant bezorgd dat er een lichte trilling zou kunnen zijn waar de lens en camera zullen worden geplaatst, dit is geen probleem aangezien onze C-mount lenzen zijn ontworpen en getest om in dergelijke omstandigheden te presteren. De lenzen zijn ook uitgerust met een schroef om de diafragma en focus op hun plaats te vergrendelen. 

De klant had de exacte afstand tussen de camera en het object nog niet gedefinieerd, het bereik van de werkafstand is 500mm-1200mm. De klant verzocht dat de lens geen vervorming heeft en dat de resolutie van de lens hoog genoeg is om de lijnen van de barcode in de hoeken van het gezichtsveld (FOV) te lezen. Dit komt omdat het product niet altijd in het midden van het FOV ligt. Als algemene regel, en als de opstelling van de application dit toelaat, geven we de voorkeur aan een werkafstand die 2 x de Hfov is. Daarom heeft een langere werkafstand de voorkeur voor deze labelinspectie application.

Met de Lens calculator hebben we de opties voor de brandpuntsafstand berekend:
We begonnen met het invullen van de sensor grootte van de camera en de maximale WD van 1200mm en een Hfov van 310mm. Hfov van 310mm wordt gebruikt omdat het altijd goed is om wat extra ruimte te laten, je kunt geavanceerde opties in de calculator gebruiken voor een nauwkeuriger waarde. De calculator raadde een brandpuntsafstand van 16mm aan, dus we verlaagden de WD tot 1005mm, wat overeenkwam met de berekende brandpuntsafstand van de lens. Door de geavanceerde optie in te vullen met de specifieke resolutie en pixelgrootte die zijn aangegeven van de camera, zou het FOV 307mm x 230mm zijn, wat voldoet aan de criteria. 

   

We hebben 2 opties van 16mm C-mount lenzen in ons portfolio: 
 

LCM-5MP-16MM-F2.0-1.8-ND1	LCM-5MP-16MM-F1.4-1.5-ND1
Minder lichtgevoelig	2 x meer lichtgevoelig
Vervorming < 0,1%	Vervorming < 0,1%
Oplosvermogen Midden 160 & Hoek 125 lp/mm	Oplosvermogen Centrum 160 Hoek & 100 lp/mm

Bij het vergelijken van deze lenzen waren de verschillen in het f-getal, (hoe lager het f-getal, hoe meer lichtgevoeligheid de lens biedt), de vervorming en we hebben ook de lens resolutiekaart geraadpleegd op de Downloadpagina voor de lens resolutie (lp/mm) waarden om de oplossende kracht van de lens te vergelijken, vooral in de hoeken. 

We besloten toen om de LCM-5MP-16MM-F2.0-1.8-ND1 lens te gebruiken, niet alleen vanwege het prijsvoordeel maar ook omdat de lp/mm waarde in de hoeken hoger is.

Verlichting en filters voor labelinspectie

De klant was van plan om 2 Bar lights aan weerszijden van de camera te plaatsen voor zijn labelinspectie vision systeem. De verpakking heeft een lichte reflectie die het moeilijk kan maken om de informatie op de verpakking te lezen. We raden aan om een techniek genaamd Cross Polarizing te gebruiken door een polarisatiefilter toe te voegen aan de lens en verlichting. Houd er rekening mee dat deze techniek het licht met 20% zal verminderen. U kunt meer over deze techniek lezen in dit artikel: Polarization in uw machine vision application. 

Wij raden aan om een polariserende folie voor de verlichting te gebruiken, niet direct op de verlichting, omdat de verlichting te veel warmte afgeeft. Voor het lens-filter raden we de polariserende filter | Lineair | M25.5 aan die specifiek past bij deze lens. 

Beeldverwerkingssoftware voor etiketinspectie

Om dit systeem volledig operationeel te krijgen, wordt het beeld verkregen via onze Software Development Kit (SDK). U moet ook de parameters van de camera instellen, zoals Witbalans, Gain en belichtingstijd. Lees meer over deze instellingen in Quickstart, 5 stappen om eenvoudig een machine vision camera te installeren en een afbeelding te verkrijgen. Onze SDK is gratis beschikbaar op onze Downloadpagina, er zijn meerdere opties om te downloaden. Dit hangt allemaal af van welk besturingssysteem u zult gebruiken voor uw specifieke applicaties. 
Zodra de afbeelding is verkregen, heeft u beeldverwerkingssoftware nodig om de afbeelding te inspecteren en te evalueren. Er zijn verschillende softwarepakketten van derden waaruit u kunt kiezen, wij raden Zebra Aurora Vision aan (voorheen bekend als Adaptive Vision). De klant kon de software testen op zijn labelinspectiesysteem door het proefsoftwarepakket te downloaden, hij was aangenaam verrast hoe gemakkelijk de software te navigeren is. 

We boden aan om een ​​demoprogramma te maken en vroegen de klant vervolgens één map te verstrekken met daarin 10 afbeeldingen van het pakket die goed waren en een map met 15 afbeeldingen met fouten en voor elke fout een beschrijving van de fout. Bijvoorbeeld een vervaldatum die niet correct was afgedrukt of een certificeringssticker die op de verpakking ontbrak. Nadat we de afbeeldingen hadden ontvangen, werd er een demoprogramma gemaakt en kon de klant verder testen. 

De volgende tools werden gebruikt voor deze labelinspectietoepassing: Programma Voorbeelden - Aurora Vision

• Aanwezigheidscontrole
• OCR-lezen 
• Scannen/identificatie van streepjescodes
• Positiedetectie 

De klant was tevreden en ontving zijn softwarepakket dat klaar was voor gebruik met de mogelijkheid om zelf aanpassingen aan het programma te maken. Als u ondersteuning wilt met betrekking tot Zebra Aurora support, neem dan gerust contact met ons op. 

Vragen over het labelinspectie vision systeem?

Labelinspectiesystemen kunnen nuttig zijn in veel verschillende industrieën, waaronder de voedingsindustrie, detailhandel of productie om er maar een paar te noemen. Na een initiële investering kan het u tijd besparen en ervoor zorgen dat uw klanten volledig tevreden zijn met het product dat u levert. Als u vragen heeft over uw labelinspectie vision systeem project, neem dan contact met ons op via het onderstaande formulier: