Laboratorieautomatisering: Machine vision-løsning for prøveidentifikasjon
Denne artikkelen gir en oversikt over hvordan våre machine vision-komponenter – nærmere bestemt ME2P-1230-23U3C-kameraet, VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110-objektivet og tredjeparts Zebra Aurora Vision-programvare – ble brukt til å utvikle en machine vision-løsning, et prøveidentifikasjonssystem for et laboratorium.
Den store utfordringen i denne applikasjonen var å utvikle et visionsystem som kunne identifisere bestemte detaljer i en laboratorieprøve innenfor et stort synsfelt. Kunden ønsket å fange detaljer så små som 1 mm, samtidig som et omtrentlig synsfelt på rundt 1300 x 1000 mm ble dekket. Dette oppsettet gjør det mulig for laboratorieassistenter å identifisere viktige egenskaper i fargevariasjoner i prøvene, noe som igjen forbedrer presisjonen og konsistensen i sorteringsprosessen.
Valg av Machine vision-kamera
Det anbefalte kameraet var ME2P-1230-23U3C for høyoppløselig og detaljert bildebehandling. Det har en Sony IMX304-sensor, som gir en oppløsning på 4096x3000 piksler og opererer med 23 bilder per sekund. Kameraet på 12,30 MP anbefales på det sterkeste i tilfeller der det kreves opptak av svært små detaljer, selv i et stort FOV. Siden et av hovedkriteriene for sortering av prøven var farge, var det også avgjørende å ha et fargekamera.
Med ME2P-1230-23U3C-kameraet kunne kunden oppnå den nødvendige minste detaljstørrelsen på omtrent 1 mm i et FOV på rundt 1334x1000 mm. I den forbindelse gjør det store synsfeltet det mulig å ta bilde av hele prøveområdet i én opptak, samtidig som det fortsatt gir en oppløsning som er god nok til å fange opp selv de minste relevante detaljene.
Valg av industrielt objektiv: VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110
Typen objektiv som kreves, ble bestemt basert på synsfeltet som var nødvendig for å ta kvalitetsbilder, og kundens angitte arbeidsavstand. For denne applikasjonen brukte vi objektivet VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110. Objektivet er egnet for et bildeformat på 1.1", som passer til høyoppløsningssensoren i ME2P-1230-23U3C-kameraet. Videre foretrakk kunden et arbeidsavstandsintervall mellom 1000-1100mm på grunn av plassbegrensninger i laboratoriet der kameraet skulle plasseres.
Ved en arbeidsavstand på omtrent 1081mm oppnådde kunden dessuten, ved å bruke det tidligere
nevnte objektivet og kameraet, et faktisk synsfelt på omtrent 1341x1012mm. På denne måten var det med det aktuelle oppsettet enkelt for kunden å se hele området av prøven samtidig som små detaljer
relevante for analysen ble fanget opp. Objektivets brennvidde på 6mm, kombinert med høy
lysinnsamlingskapasitet på grunn av blenderåpningen F1.8, ga dermed gode bilder under de fleste lysforhold.
Belysningsløsning for Maskinsyn
Maskinsynsbelysning er et avgjørende aspekt i ethvert visionsystem, spesielt der reflekterende overflater eller subtile fargeforskjeller forekommer. To barlys ble derfor brukt for å forbedre bildenes klarhet. Barlyset er også svært allsidig og kan justeres til en passende vinkel som gir best mulig visning.
Programvare Zebra Aurora Vision
Etter å ha satt sammen alle maskinvarekomponentene, la kunden til bildebehandling og automatisering ved hjelp av programvaren Zebra Aurora Vision. Zebra Aurora Vision gir brukeren stor frihet, ettersom man kan bygge et automatiseringsprogram direkte i programvaren, som har et intuitivt grensesnitt og dermed er tilgjengelig for både mer og mindre avanserte brukere.
Zebra Aurora Visions bildebehandlingsfunksjoner gjorde det mulig for kunden å utvikle programmet sitt slik at det oppfylte spesifikke kundekrav. Hovedinformasjonen skulle defineres for hver prøve for å kategorisere prøver presist og reproduserbart ved å bruke programvarens omfattende verktøysett til å isolere fargeegenskaper.
Andre Maskinsyn-Applikasjoner
Den komplette løsningen for kategorisering av laboratorieprøver kom fra kombinasjonen av ME2P-1230-23U3C kameraet, VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 objektivet, et oppsett med to stavlys og Zebra Aurora Vision-programvaren. Kameraet kunne ikke bare gi et detaljert bilde av hver prøve over det brede synsfeltet, men dette oppsettet ga også laboratoriet en mulighet til å automatisere prøveidentifikasjon og sortering.
Dette er ikke bare et visionsystem som kan begrenses til laboratoriet. Oppsettet kan derfor enkelt finne sine applikasjoner innen områder som farmasøytisk industri, produksjon og kvalitetskontroll, fordi det gir bilder med høy oppløsning og korrekt analyse. Dessuten gjør den kompakte utformingen av ME2P-1230-23U3C den ytterligere egnet for steder med begrenset plass.
Ønsker du å komme i gang med utformingen av ditt eget system for kategorisering av prøver, eller en annen automatiseringsløsning, med hjelp fra en av våre machine vision-eksperter? Ikke nøl med å kontakte oss ved å bruke skjemaet nedenfor!