Visionsystem for flaskeinspeksjon

Når du ønsker å inspisere innholdet i flasker, er integrering av et høykvalitets visionsystem for flaskeinspeksjon avgjørende for å oppdage og inspisere materialet i flaskene. Vi forstår at det kan være vanskelig å velge riktig kameraoppsett, belysning og programvare. På bare fire trinn veileder denne artikkelen deg i å velge riktig maskinvare og programvare for vision.

Visionsystem for flaskeinspeksjon

En av våre vision-ingeniører anbefaler et eksempel på et testkameraoppsett og programvare for dette visionsystemet for flaskeinspeksjon. Via lenkene er produktene våre og prisene umiddelbart synlige for å gi direkte tilgang til informasjon om dette visionsystemet for flaskeinspeksjon. 

For denne testapplikasjonen ønsket forskeren som forespurte visionsystemet for flaskeinspeksjon, å ta bilder av glassflasker for å inspisere væsken i flasken. Partikler i løsemiddel måtte detekteres for å klassifisere den spesifikke flaskevæsken. Ved å bruke et maskinsynssystem til å detektere disse partiklene kunne vi godkjenne eller avvise væsken i flaskene for videre bruk basert på mengden og størrelsen på partiklene.

Valg av Machine vision-kamera

Først starter vi med valget av det industrielle kameraet for visionsystemet for flaskeinspeksjon. Anbefalingen for vårt 20MP USB3-kamera ‘MER2-2000-19U3C’ er basert på spesifikasjonene for forskerens applikasjon. Først visste ikke forskeren hvilket kameragrensesnitt han trengte, og hadde ingen spesifikk preferanse for grensesnitt. Når avstanden mellom en PC og kameraet er kortere enn 4,6 meter, anbefales et USB3-kamera for å dra nytte av den 4 ganger høyere båndbredden enn et GigE Kamera, dataoverføring og strøm gjennom kun 1 kabel samt prisfordelen. 

For å skille væskefargene velges et fargekamera. Videre vil bilder kun tas når både kameraet og flaskene står stille. Dette er grunnen til at vi anbefaler å bruke et rolling shutter kamera i stedet for et global shutter kamera for dette spesifikke visionsystemet for flaskeinspeksjon. Mer om Global shutter vs. Rolling shutter kan leses i denne artikkelen i vårt kunnskapssenter. 

For å bestemme den nødvendige oppløsningen, som fortsatt var usikker for forskeren på forhånd, tilbød vi ham support ved å beregne dette. Forskeren ønsker å ta bilder av én flaske på 20x80mm om gangen. For å se de minste partiklene på rundt 0,05mm innenfor dette synsfeltet, kreves en systemoppløsning på 0,017mm/piksel. Basert på 3 piksler per minste partikkel, var det nødvendig med minst 3300x4800 piksler. 20MP-kameraet med Sony IMX183-sensoren har 5496x3672 piksler, noe som gir en systemoppløsning på hele 0,015mm/piksel. Vårt MER2-2000-19U3C-kamera tilbyr en utmerket høyoppløselig løsning for nøyaktig deteksjon av partiklene ved flaskeinspeksjon.

MER2-2000-19U3C Camera USB3 Vision 1

Objektiv for Sony IMX183-sensor

Det valgte 20MP-kameraet for dette visionsystemet for flaskeinspeksjon har en Sony IMX183-sensor, dette er en 1”-sensor. For å fastslå hvilket objektiv som er best egnet for dette visionsystemet, har vi benyttet vår nettbaserte objektivkalkulator. Basert på 2 spesifikasjoner for visionsystemet, det nødvendige horisontale synsfeltet (FOV) og arbeidsavstanden (WD), beregnes riktig brennvidde. Bildet på høyre side viser denne beregningen, som også er basert på kameraoppløsningen og kameraets pikselstørrelse. 

Forskeren krever et FOV på 80x20mm og foretrekker en WD mellom 100 og 150mm. Beregningen viser at et objektiv med 16MM brennvidde anbefales for disse spesifikasjonene. Det vises også at arbeidsavstanden vil være 113mm, og at synsfeltet vil være litt større enn ønsket. Dette skyldes kameraets sensorstørrelse, som ikke har samme forhold mellom antall piksler som synsfeltet på 80x20mm. Det endelige synsfeltet vil være omtrent 80x53mm. Vårt 16MM F2.8 C-mount-objektiv, VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110-objektivet, er et objektiv uten forvrengning (< 0.5%) som tilbyr en god løsning for 20MP-kameraet.

VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110 Lens C-mount 2

Belysning for flaskeinspeksjon

Ved å legge til belysning for maskinsyn i visionsystemet for flaskeinspeksjon økes kontrasten, og væskefargene og partiklene fremheves. For å minimere fremheving av flaskenes konturer og eliminere skygger anbefales et oppsett med bakgrunnsbelysning. Den forbedrede kontrasten ved bruk av bakgrunnsbelysning for visionsystemet for flaskeinspeksjon gjør det enklere å oppdage partiklene i væsken. All vår bakgrunnsbelysning er som standard utstyrt med en diffuser. For belysning anbefaler vi en lampe som er omtrent 10 % større enn synsfeltet. Vår Bakgrunnsbelysning med belysning nedenfra «VA-BLBL2-100x100-W» tilbyr en god løsning med størrelsen 100x100 mm. Bakgrunnsbelysningen er også tilgjengelig på vårt Express-lager, noe som betyr at den er tilgjengelig for umiddelbar utsendelse fra det lokale Express-lageret. 

For å minimere refleksjoner i glassflaskene anbefales både et polariseringsark og et polariserende objektivfilter for dette spesifikke visionsystemet for flaskeinspeksjon. Polarisering av lyset gir økt synlighet og nøyaktig analyse av flaskenes væsker og partikler. Vi har brukt:

  • Et polariserende filterark: Det lineære polariserende filterarket polariserer bakgrunnsbelysningen når det holdes foran lyskilden. Det kan klippes til ønsket størrelse. 
  • Et polariserende objektivfilter: Objektivfilteret er laget for C-mount-objektiver med filtergjenge M35.5xP0.5, slik som det anbefalte 16MM C-mount-objektivet.


Bruk av begge filtrene resulterer i krysspolarisering, en teknikk som bruker et par polarisatorer og som forklares nærmere i denne artikkelen i Kunnskapssenteret: Polarisering i din machine vision-applikasjon.

VA-BLBL2-COL-27x27W Led backlight  1

Bildebehandlingsprogramvare for flaskeinspeksjon

Et enkelt kamera, objektiv og belysning utgjør ikke et komplett visionsystem for flaskeinspeksjon. For selve flaskeinspeksjonen kreves bildebehandlingsprogramvare for å oppdage partiklene i flaskene. Kameraene våre er GenICam-kompatible, noe som betyr at de kan brukes med en rekke tredjepartsprogramvarer, inkludert MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV og Arm Boards-programvare. For første programmering kan vår gratis SDK brukes til å hente bilder og angi kameraparametrene. Programvareutviklingssettet er kompatibelt med vanlige og industrielle PC-er samt ARM-plattformer, inkludert NVIDIA TX-serien og Raspberry Pi. Støttede operativsystemer inkluderer Windows, Linux og Android. Operativsystemer som Notably og Apple MAC OS støttes ikke for industriell bruk, men ingeniører kan kjøre en virtuell maskin med Windows eller Linux på MAC for kompatibilitet. SDK-en støtter programmeringsspråk som C++, C#/.NET og Python. Det er mulig å få ytterligere språk på forespørsel; disse er ikke inkludert i standardpakken.

I dette eksempelet, applikasjonen flaskeinspeksjon, satte forskeren pris på å arbeide med programvare som er enkel å bruke for kolleger med lite erfaring. Derfor anbefales det å benytte Zebra Aurora Vision Studio 5 Professional. Denne kraftige og brukervennlige programvaren tilbyr et robust grafisk miljø som føles som «en verktøykasse». 

Ved å bruke denne programvaren som et supplement til visionsystemet for flaskeinspeksjon kan både størrelsen på partiklene og antallet partikler oppdages. For å tilegne seg kunnskap om Aurora Vision-programvaren ble den gratis Lite-versjonen med alle tilgjengelige standardalgoritmer brukt. I tillegg ga eksemplene på flaskeinspeksjon på nettstedet til Zebra Technologies et godt førsteinntrykk av programvaren: Flaskeinspeksjon - Aurora Vision.

VA-SOFT-ZAS-5-DEEPLEARNING Software  1

Applikasjoner for flaskeinspeksjon

Et visionsystem for flaskeinspeksjon brukes også i en rekke andre applikasjoner og bransjer. Dette visionsystemet ble anbefalt for flaskeinspeksjon i kjemisk industri. Det brukes imidlertid også ofte i drikkevareindustrien, legemiddelindustrien og næringsmiddelindustrien. Et visionsystem kan for eksempel automatisere telling og analyse av mange flasker raskt i matproduksjon. For høyhastighetsbildebehandling kan et industrielt vision-kamera, som vårt 1,6 MP-kamera med 227 fps «MER2-160-227U3M» ved full oppløsning, tilby en utmerket maskinvareløsning for vision. 

I tillegg til å inspisere partiklene i væsken gjennom flaskeglasset, kan et visionsystem også brukes til å oppdage feil i flaskens glass. Når du ønsker å oppdage sprekker eller feilplasseringer, brukes ofte et vision-kamera og belysning for maskinsyn av ingeniører, produsenter og forskere.

Support for visjonssystemer for flaskeinspeksjon

Ønsker du support fra en av våre machine vision-eksperter for å opprette ditt eget visionsystem for flaskeinspeksjon? Eller et annet lignende visionsystem? Ikke nøl med å ta kontakt ved å bruke skjemaet nedenfor!

Spørsmål? Spør oss!