Laboratoriumautomatisering: Machine vision-oplossing voor monsteridentificatie
Max Reijngoudt
Dit artikel geeft een overzicht van hoe onze machine vision-componenten, met name de ME2P-1230-23U3C camera, de VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 lens en de third party Zebra Aurora Vision software, werden gebruikt om een machine vision-oplossing te ontwikkelen voor een monsteridentificatiesysteem voor een laboratorium.
De grote uitdaging in deze toepassing was om een vision-systeem te maken dat bepaalde details in een laboratoriummonster kon identificeren binnen een groot FOV. De klant wilde details kunnen vastleggen met een grootte tot 1 mm en een field of view van ongeveer 1300 x 1000 mm. Met deze opstelling kunnen laboratoriumassistenten enkele belangrijke kenmerken in kleurvariaties binnen de monsters identificeren, wat op zijn beurt de precisie en consistentie in het sorteerproces verbetert.
Table of contents
Machine vision camera selectie
De voorgestelde camera was de ME2P-1230-23U3C voor gedetailleerde beelden met een hoge resolutie. Deze heeft een Sony IMX304 sensor, die een resolutie van 4096x3000 pixels biedt en werkt met 23 frames per seconde. De 12.30MP camera is een echte aanrader als je minuscule details wilt vastleggen, zelfs in een groot FOV. Omdat kleur een van de belangrijkste criteria was voor het sorteren van het monster, was het ook essentieel om een kleurencamera te hebben.
Met de ME2P-1230-23U3C camera was de klant in staat om het benodigde minimale detail van ongeveer 1 mm te bereiken in een FOV van ongeveer 1334x1000 mm. In dat opzicht maakt het grote veld het mogelijk om het hele monstergebied in één opname vast te leggen, terwijl de resolutie nog steeds goed genoeg is om zelfs de kleinste relevante details vast te leggen.
Selectie industriële lenzen: VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110
Het vereiste type lens werd bepaald op basis van de FOV die nodig was om kwaliteitsbeelden vast te leggen en de werkafstand die de klant had bepaald. Voor deze toepassing gebruikten we de VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 lens. De lens is geschikt voor een beeldformaat van 1,1"", geschikt voor de hoge-resolutiesensor van de ME2P-1230-23U3C camera. Verder gaf de klant de voorkeur aan een werkafstand tussen 1000-1100mm, vanwege ruimtebeperkingen in het laboratorium waar de camera zou worden geplaatst.
Bovendien bereikte de klant bij een werkafstand van ongeveer 1081 mm, met behulp van de eerder genoemde
lens en camera, een werkelijk field of view van ongeveer 1341x1012 mm. Op deze manier kon de klant met de huidige opstelling gemakkelijk het hele oppervlak van het monster zien en tegelijkertijd minieme details vastleggen
die relevant waren voor de analyse. De focal length van 6 mm van de lens in combinatie met het hoge lichtopvangvermogen
dankzij het diafragma van F1.8, maakte het mogelijk om fatsoenlijke beelden vast te leggen onder de meeste lichtomstandigheden.
Machine Vision Verlichtingsoplossing
Machine Vision Verlichting is een uiterst belangrijk aspect in elk visionsysteem, vooral wanneer er sprake is van reflecterende oppervlakken of subtiele kleurverschillen. Daarom werden twee bar lights gebruikt om de helderheid van de beelden te verbeteren. De bar light is ook zeer veelzijdig en kan worden gemanipuleerd in een geschikte hoek die het beste beeld oplevert.
Software Zebra Aurora Vision
Nadat de klant alle hardwarecomponenten had geassembleerd, voegde hij beeldverwerking en automatisering toe met behulp van Zebra Aurora Vision software. Zebra Aurora Vision geeft de gebruiker veel vrijheid doordat men zelf een automatiseringsprogramma kan bouwen dat een intuïtieve interface heeft en daardoor toegankelijk is voor zowel meer als minder gevorderde gebruikers.
Met de beeldverwerkingsmogelijkheden van Zebra Aurora Vision kon de klant zijn programma ontwikkelen, dat aan bepaalde eisen van de klant voldeed. De belangrijkste informatie zou worden gedefinieerd op elk monster om nauwkeurig en reproduceerbaar monsters te categoriseren door gebruik te maken van de diepgaande toolkit van de software om kleurkenmerken te isoleren.
Andere Machine Vision-toepassingen
De complete oplossing voor het categoriseren van laboratoriummonsters kwam van de combinatie van de ME2P-1230-23U3C camera, VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 lens, dual-bar lichtopstelling en Zebra Aurora Vision software. Niet alleen kon de camera een gedetailleerde blik werpen op elk monster over de brede FOV, maar deze opstelling bood het lab ook de mogelijkheid om monsteridentificatie en -sortering te automatiseren.
Het is niet alleen een vision systeem dat beperkt kan worden tot het laboratorium. Zo kan de opstelling gemakkelijk worden toegepast in de farmaceutische sector, productie en kwaliteitscontrole omdat het hoogresolutie beelden geeft met een correcte analyse. Bovendien maakt het compacte ontwerp van de ME2P-1230-23U3C hem geschikt voor plaatsen met beperkte ruimte.
Wilt u aan de slag met het ontwerp van uw eigen monstercategorisatiesysteem of een andere automatiseringsoplossing met de hulp van een van onze machine vision-experts? Aarzel dan niet om contact met ons op te nemen via onderstaand formulier!
