Jak uniknąć rozmycia ruchu
Rozmycie ruchu może spowodować, że kamera przemysłowa zarejestruje nieostre / rozmyte obrazy. Nieostre obrazy skutkują niedokładnymi pomiarami, błędnym wykrywaniem wad lub nieprawidłowymi klasyfikacjami. Rozmycie ruchu jest spowodowane ruchem lub drganiami podczas czasu ekspozycji kamery przemysłowej. Gdy obiekt przemieszcza się o więcej niż 0.5 piksela podczas czasu ekspozycji, na obrazie wystąpi rozmycie ruchu.
Jak uniknąć rozmycia ruchu?
Aby uniknąć rozmycia ruchu, szybkość migawki musi zamrozić scenę, tak aby obiekt nie przesunął się o więcej niż 0,5 piksela podczas czasu ekspozycji. Można to osiągnąć, skracając czas ekspozycji kamery. Jednak skrócenie czasu ekspozycji spowoduje również, że obraz będzie ciemniejszy (ponieważ jest mniej czasu na uchwycenie światła).
Jak zwiększyć światłoczułość swojej konfiguracji
Jeśli obraz jest zbyt ciemny, możesz sprawdzić jeden z poniższych punktów, aby zwiększyć czułość zestawu obrazowania na światło:
- Użyj obiektywu z większą przysłoną, po zmianie z obiektywu F2.0 na obiektyw F1.4 uchwycisz dwa razy więcej światła (należy pamiętać, że głębia ostrości zmniejszy się przy użyciu większej przysłony)
- Użyj kamery o dużym rozmiarze piksela. W przypadku przetworników obrazu z tej samej linii produktowej, im większy piksel, tym więcej fotonów można uchwycić. Użycie przetwornika obrazu z pikselem 6.9µ zamiast piksela 3.45µ zapewni cztery razy więcej światła (3.45*3.45=10.90µm² , 6.9*6.9=47.61µm²). Przy porównywaniu sensorów z różnych linii produktowych większy piksel nie zawsze zapewnia większą czułość na światło, ponieważ im nowszy przetwornik obrazu, tym większa czułość piksela na światło przy tym samym rozmiarze piksela.
- Użyj kamery w trybie binningu. Kamera sumuje wartości czterech pikseli jako nową wartość piksela. (Rozdzielczość kamery zostanie zmniejszona czterokrotnie). Zapewni to czterokrotnie większą czułość na światło
- Użyj kamery monochromatycznej. Kamera monochromatyczna może uchwycić do trzech razy więcej światła niż kamera kolorowa.
- Dodaj wzmocnienie cyfrowe, jednak wzmocnienie cyfrowe wprowadza również szum.
- Dodaj dodatkowe oświetlenie zewnętrzne.
- Jeśli używasz oświetlenia do widzenia maszynowego, możesz spróbować przesterować oświetlenie za pomocą kontrolera stroboskopu
- Spowolnienie ruchu obiektu zmniejszy rozmycie ruchu.
Jak obliczyć czas ekspozycji, aby zapobiec rozmyciu ruchu
W tym przykładzie chcemy wykryć obiekt o wielkości 1 mm. Nasze pole widzenia wynosi 320x240 mm i używamy kamery o rozdzielczości 1280x960 mm. Rozdzielczość naszego systemu = FOV / rozdzielczość kamery = 320/1280=0,25 mm/piksel.
Prędkość obiektu wynosi 0.6 metra / minutę = 0.6*1000/60= 10 mm/sekundę
Obiekt nie powinien przesunąć się o więcej niż 0.5 piksela, a już obliczyliśmy, że 1 piksel to 0.25 mm. Zatem obiekt nie powinien przesunąć się o więcej niż 0.5*0.25=0.125 mm. Czas potrzebny obiektowi na przesunięcie się o 0.125 mm to odległość przesunięcia / prędkość obiektu = 0.125/10= 0.0125 sekundy = 12.5 milisekundy.
Maksymalny czas ekspozycji zapobiegający rozmyciu ruchu wynosi 12.5 milisekundy.
Ważna uwaga: do rejestrowania poruszających się obiektów wymagana jest kamera z migawką globalną. Kamera z rolling shutter będzie generować zniekształcone obrazy (zobacz migawka globalna vs rolling shutter).
Jeśli potrzebujesz dalszego wsparcie w obliczeniu odpowiedniego czasu ekspozycji w swojej konfiguracji, aby zapobiec rozmyciu ruchu, skontaktuj się z nami.
Masz pytania? Skontaktuj się z nami!
Specjalista ds. widzenia maszynowego
Porównanie czułości na światło: SONY IMX304 i IMX253 WOBEC IMX535 / IMX545 i IMX565
Sony wprowadziło nową generację sensorów z migawką globalną. W tym artykule przetestowaliśmy IMX304 (podobny do IMX253) względem IMX535 / IMX545 / IMX565 pod kątem czułości na światło.
Read more