Automatyzacja laboratoryjna: rozwiązanie widzenia maszynowego do identyfikacji próbek
Ten artykuł przedstawia przegląd sposobu, w jaki nasze komponenty widzenia maszynowego—w szczególności kamera ME2P-1230-23U3C, obiektyw VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 oraz oprogramowanie Zebra Aurora Vision firmy trzeciej—zostały wykorzystane do opracowania rozwiązania widzenia maszynowego, systemu identyfikacji próbek dla laboratorium.
Głównym wyzwaniem w tym zastosowaniu było stworzenie systemu wizyjnego, który identyfikowałby określone szczegóły w próbce laboratoryjnej w obrębie dużego pola widzenia. Klient wymagał rejestrowania szczegółów o wielkości zaledwie 1 mm przy pokryciu przybliżonego pola widzenia około 1300x1000 mm. Ta konfiguracja umożliwia asystentom laboratoryjnym identyfikację kluczowych cech w różnicach kolorystycznych próbek, co z kolei zwiększa precyzję i spójność procesu sortowania.
Wybór kamery do widzenia maszynowego
Zaproponowaną kamerą była ME2P-1230-23U3C do obrazowania o wysokiej rozdzielczości i dużej szczegółowości. Jest wyposażona w czujnik Sony IMX304, który zapewnia rozdzielczość 4096x3000 pikseli i pracuje z szybkością 23 klatek na sekundę. Kamera 12.30MP jest zdecydowanie zalecana w przypadkach, gdy wymagane jest rejestrowanie najdrobniejszych szczegółów, nawet przy dużym polu widzenia. Ponadto, ponieważ jednym z głównych kryteriów sortowania próbki był kolor, niezbędna była kamera kolorowa.
Dzięki kamerze ME2P-1230-23U3C klient mógł uzyskać wymaganą minimalną szczegółowość około 1 mm w polu widzenia około 1334x1000mm. W tym zakresie duże pole umożliwia rejestrowanie całego obszaru próbki w jednym ujęciu, jednocześnie oferując rozdzielczość wystarczającą do uchwycenia nawet najmniejszych istotnych szczegółów.
Wybór obiektywu przemysłowego: VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110
Wymagany typ obiektywu został określony na podstawie pola widzenia potrzebnego do rejestrowania obrazów o odpowiedniej jakości oraz wskazanej przez klienta odległości roboczej. W tym zastosowaniu wykorzystaliśmy obiektyw VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110. Obiektyw jest odpowiedni dla formatu obrazu 1.1", odpowiedniego dla sensora o wysokiej rozdzielczości kamery ME2P-1230-23U3C. Ponadto klient preferował zakres odległości roboczej między 1000-1100mm ze względu na ograniczenia przestrzenne w laboratorium, w którym miała zostać umieszczona kamera.
Ponadto przy odległości roboczej wynoszącej około 1081mm, przy użyciu wcześniej
wspomnianego obiektywu i kamery, klient uzyskał rzeczywiste pole widzenia wynoszące około 1341x1012mm. W ten sposób, przy obecnej konfiguracji, klient mógł łatwo zobaczyć cały obszar próbki, rejestrując jednocześnie drobne szczegóły
istotne dla analizy. Ogniskowa 6mm obiektywu w połączeniu z wysoką
zdolnością zbierania światła dzięki przysłonie F1.8 umożliwiła rejestrowanie obrazów o odpowiedniej jakości w większości warunków oświetleniowych.
Rozwiązanie oświetleniowe do widzenia maszynowego
Oświetlenie do widzenia maszynowego jest kluczowym elementem każdego systemu wizyjnego, szczególnie tam, gdzie występują powierzchnie odblaskowe lub subtelne różnice kolorów. Dlatego zastosowano dwa oświetlacze liniowe, aby poprawić wyrazistość obrazów. Oświetlacz liniowy jest również bardzo wszechstronny i można go ustawić pod odpowiednim kątem, zapewniającym najlepszy widok.
Oprogramowanie Zebra Aurora Vision
Po zmontowaniu wszystkich komponentów sprzętowych klient dodał przetwarzanie obrazu i automatyzację za pomocą oprogramowania Zebra Aurora Vision. Zebra Aurora Vision zapewnia użytkownikowi dużą swobodę, ponieważ umożliwia tworzenie w nim programu automatyzacji z intuicyjnym interfejsem, dzięki czemu jest dostępne zarówno dla bardziej, jak i mniej zaawansowanych użytkowników.
Możliwości przetwarzania obrazu Zebra Aurora Vision umożliwiły klientowi opracowanie programu spełniającego konkretne wymagania klienta. Główne informacje były definiowane dla każdej próbka, aby precyzyjnie i powtarzalnie kategoryzować próbki poprzez wykorzystanie rozbudowanego zestawu narzędzi oprogramowania do wyodrębniania cech kolorystycznych.
Inne zastosowania widzenia maszynowego
Kompletne rozwiązanie do kategoryzacji próbek laboratoryjnych powstało dzięki połączeniu kamery ME2P-1230-23U3C , obiektywu VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 , konfiguracji z dwoma oświetlaczami liniowymi oraz oprogramowania Zebra Aurora Vision. Kamera nie tylko umożliwiła szczegółowy podgląd każdej próbki w szerokim polu widzenia, ale ta konfiguracja zapewniła laboratorium również możliwość automatyzacji identyfikacji i sortowania próbek.
Nie jest to wyłącznie system wizyjny, który można ograniczyć do laboratorium. Taka konfiguracja może z łatwością znaleźć zastosowania w dziedzinach takich jak farmacja, produkcja i kontrola jakości, ponieważ zapewnia obrazy o wysokiej rozdzielczości oraz prawidłową analizę. Ponadto kompaktowa konstrukcja kamery ME2P-1230-23U3C sprawia, że jest ona odpowiednia również do miejsc o ograniczonej przestrzeni.
Chcesz rozpocząć projektowanie własnego systemu kategoryzacji próbek lub innego rozwiązania automatyzacyjnego z pomocą jednego z naszych ekspertów w dziedzinie widzenia maszynowego? Skontaktuj się z nami za pomocą poniższego formularza!