Slik unngår du bevegelsesuskarphet
Bevegelsesuskarphet kan føre til at det industrielle kameraet tar uskarpe / uklare bilder. Uskarpe bilder resulterer i unøyaktige målinger, dårlig feildeteksjon eller feilklassifiseringer. Bevegelsesuskarphet skyldes bevegelse eller vibrasjon under eksponeringstiden til det industrielle kameraet. Når objektet beveger seg mer enn 0,5 piksel i løpet av eksponeringstiden, vil bildet få bevegelsesuskarphet.
Hvordan unngå bevegelsesuskarphet?
For å unngå bevegelsesuskarphet må shutterhastigheten fryse scenen, slik at objektet ikke beveger seg mer enn 0,5 piksel i løpet av eksponeringstiden. Dette kan oppnås ved å redusere eksponeringstiden til kameraet. Redusering av eksponeringstiden vil imidlertid også gjøre bildet mørkere (ettersom det er mindre tid til å fange lys).
Slik gjør du oppsettet ditt mer lysfølsomt
Hvis bildet ditt er for mørkt, kan du kontrollere ett av følgende punkter for å gjøre bildebehandlingsoppsettet mer lysfølsomt:
- Bruk et objektiv med større blenderåpning. Ved å bytte fra et F2.0-objektiv til et F1.4-objektiv vil du fange dobbelt så mye lys (vær oppmerksom på at dybdeskarpheten reduseres ved bruk av større blenderåpning)
- Bruk et kamera med stor pikselstørrelse. Når du ser på bildesensorer fra samme produktlinje, gjelder det at jo større pikselen er, desto flere fotoner kan fanges. Bruk av en bildesensor med en piksel på 6.9µ i stedet for en piksel på 3.45µ vil gi fire ganger mer lys (3.45*3.45=10.90µm² , 6.9*6.9=47.61µm²). Ved sammenligning av sensorer fra ulike produktlinjer vil en større piksel ikke alltid gi en mer lysfølsom piksel, fordi jo nyere bildesensoren er, desto mer lysfølsom er pikselen ved samme pikselstørrelse.
- Bruk kameraet i binning-modus. Kameraet summerer fire piksler som den nye pikselverdien. (Oppløsningen til kameraet reduseres med en faktor på fire). Dette gir fire ganger høyere lysfølsomhet
- Bruk et monokromt kamera. Et monokromt kamera kan fange opptil tre ganger mer lys enn et fargekamera.
- Legg til digital forsterkning, men digital forsterkning introduserer også støy.
- Legg til ekstra eksterne lys.
- Hvis du bruker machine vision-belysning, kan du prøve å overdrive strobe-belysningen ved hjelp av en strobe-kontroller
- Å redusere bevegelseshastigheten til objektet ditt vil redusere bevegelsesuskarphet.
Slik beregner du eksponeringstid for å unngå bevegelsesuskarphet
I dette eksempelet ønsker vi å detektere et objekt på 1 mm. Synsfeltet vårt er 320 x 240 mm, og vi bruker et kamera med en oppløsning på 1280 x 960 mm. Systemoppløsningen vår = FOV / kameraoppløsning = 320/1280 = 0,25 mm/piksel.
Hastigheten til objektet er 0,6 meter / minutt = 0,6*1000/60 = 10 mm/sekund
Objektet skal ikke bevege seg mer enn 0,5 piksel, og vi har allerede beregnet at 1 piksel er 0,25 mm. Objektet skal derfor ikke bevege seg mer enn 0,5*0,25 = 0,125 mm. Tiden objektet trenger for å bevege seg 0,125 mm er bevegelsesavstand / objektets hastighet = 0,125/10 = 0,0125 sekund = 12,5 millisekunder.
Maksimal eksponeringstid for å forhindre bevegelsesuskarphet er 12,5 millisekunder.
Viktig merknad: For å ta bilder av objekter i bevegelse kreves et global shutter kamera. Et rolling shutter kamera vil gi forvrengte bilder (se global shutter vs rolling shutter).
Hvis du trenger ytterligere support for å beregne riktig eksponeringstid i oppsettet ditt, for å forhindre bevegelsesuskarphet, kan du kontakte oss.
Spørsmål? Kontakt oss!
Machine vision-spesialist
Sammenligning av lysfølsomhet: SONY IMX304 og IMX253 vs. IMX535 / IMX545 og IMX565
Sony lanserte en ny generasjon med global shutter-sensorer. I denne artikkelen testet vi IMX304 (tilsvarende IMX253) mot IMX535 / IMX545 / IMX565 for lysfølsomhet.
Read more