System wizyjny do inspekcji butelek
Jeśli chcesz kontrolować zawartość butelek, integracja wysokiej jakości systemu wizyjnego do inspekcji butelek ma kluczowe znaczenie dla wykrywania i kontroli materiału w butelkach. Rozumiemy, że określenie odpowiedniej konfiguracji kamery, oświetlenia i oprogramowania może być trudne. W zaledwie 4 krokach ten artykuł prowadzi do wyboru odpowiedniego sprzętu vision i oprogramowania.
Jeden z naszych inżynierów vision rekomenduje przykładową konfigurację testową kamery i oprogramowanie dla tego systemu wizyjnego do inspekcji butelek. Za pośrednictwem linków nasze produkty i ceny są natychmiast widoczne, zapewniając bezpośredni dostęp do informacji o tym systemie wizyjnym do inspekcji butelek.
W tym zastosowaniu testowym badacz, który zapytał o system wizyjny do inspekcji butelek, chciał rejestrować obrazy szklanych butelek w celu kontroli cieczy w butelce. Należało wykryć cząstki w rozpuszczalniku, aby sklasyfikować konkretną ciecz w butelce. Zastosowanie systemu wizyjnego do wykrywania tych cząstek pozwoliło nam zatwierdzać lub odrzucać ciecz w butelkach do dalszego użycia na podstawie ilości i wielkości cząstek.
Wybór kamery do widzenia maszynowego
Najpierw rozpoczynamy od wyboru kamery przemysłowej do systemu wizyjnego do kontroli butelek. Rekomendacja naszej kamery USB3 20 MP „MER2-2000-19U3C” opiera się na specyfikacji zastosowania badacza. Po pierwsze, badacz nie wiedział, jakiego interfejsu kamery potrzebuje, i nie miał konkretnych preferencji dotyczących interfejsu. Gdy odległość między komputerem a kamerą jest mniejsza niż 4,6 metra, zaleca się kamerę USB3, aby skorzystać z 4 razy większej przepustowości niż w przypadku kamery GigE, transmisji danych i zasilania przez tylko 1 kabel oraz przewagi cenowej.
Aby rozróżniać kolory cieczy, wybrano kamerę kolorową. Ponadto zdjęcia będą wykonywane tylko wtedy, gdy zarówno kamera, jak i butelki pozostają nieruchome. Dlatego w tym konkretnym systemie wizyjnym do kontroli butelek zalecamy stosowanie kamery z rolling shutter zamiast kamery z migawką globalną. Więcej na temat migawki globalnej vs. migawki kroczącej można przeczytać w tym artykule w naszym Centrum Wiedzy.
Aby określić wymaganą rozdzielczość, co wcześniej nadal było niepewne dla badacza, zaoferowaliśmy mu wsparcie poprzez jej obliczenie. Badacz chce jednocześnie rejestrować obrazy jednej butelki o wymiarach 20x80 mm. Aby zobaczyć najmniejsze cząstki o wielkości około 0,05 mm w tym polu widzenia, wymagana jest rozdzielczość systemu 0,017 mm/piksel. Przy założeniu 3 pikseli na najmniejszą cząstkę wymagane było co najmniej 3300x4800 pikseli. Kamera 20 MP z sensorem Sony IMX183 ma 5496x3672 pikseli, co zapewnia rozdzielczość systemu wynoszącą nawet 0,015 mm/piksel. Nasza kamera MER2-2000-19U3C oferuje doskonałe rozwiązanie o wysokiej rozdzielczości do dokładnego wykrywania cząstek podczas kontroli butelek.
Obiektyw do czujnika Sony IMX183
Wybrana kamera 20 MP do tego systemu wizyjnego do inspekcji butelek jest wyposażona w matrycę Sony IMX183, jest to matryca 1”. Aby określić, który obiektyw najlepiej nadaje się do tego systemu wizyjnego, skorzystaliśmy z naszego internetowego kalkulatora obiektywu. Na podstawie 2 specyfikacji systemu wizyjnego, wymaganego poziomego pola widzenia (FOV) i odległości roboczej (WD), obliczana jest właściwa ogniskowa. Obraz po prawej stronie przedstawia te obliczenia, które opierają się również na rozdzielczości kamery i rozmiarze piksela kamery.
Badacz wymaga FOV 80x20 mm i preferuje WD między 100 a 150 mm. Obliczenia pokazują, że dla tych specyfikacji zalecany jest obiektyw o ogniskowej 16MM. Pokazano również, że odległość robocza będzie wynosić 113 mm, a pole widzenia będzie nieco większe niż preferowane. Wynika to z rozmiaru matrycy kamery, która nie ma takiego samego współczynnika liczby pikseli jak pole widzenia 80x20 mm. Końcowe pole widzenia będzie wynosić około 80x53 mm. Nasz obiektyw C-mount 16MM F2.8, obiektyw VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110, jest obiektywem bez dystorsji (< 0.5%), który stanowi doskonałe rozwiązanie dla kamery 20 MP.
Oświetlenie do inspekcji butelek
Dodanie oświetlenia do systemów wizyjnych do systemu wizyjnego do inspekcji butelek zwiększa kontrast oraz uwydatnia kolory cieczy i cząstki. Aby zminimalizować uwydatnienie konturów butelek i wyeliminować cienie, zaleca się konfigurację z podświetlaczem. Zwiększony kontrast podczas stosowania podświetlacza w systemie wizyjnym do inspekcji butelek ułatwia wykrywanie cząstek w cieczy. Wszystkie nasze podświetlacze są standardowo wyposażone w dyfuzor. W przypadku oświetlenia zalecamy źródło światła, które jest około 10% większe niż pole widzenia. Nasz Dolny podświetlacz „VA-BLBL2-100x100-W” oferuje dobre rozwiązanie dzięki wymiarom 100x100mm. Ponadto podświetlacz jest dostępny w naszym magazynie Express, co oznacza, że jest dostępny do natychmiastowej wysyłki z lokalnego magazynu Express.
Aby zminimalizować odbicia na szklanych butelkach, dla tego konkretnego systemu wizyjnego do inspekcji butelek zalecane są zarówno arkusz polaryzacyjny, jak i polaryzacyjny filtr do obiektywu. Polaryzacja światła zapewnia zwiększoną widoczność i dokładną analizę cieczy oraz cząstek w butelkach. Wykorzystaliśmy:
- Arkusz filtra polaryzacyjnego: Liniowy arkusz filtra polaryzacyjnego polaryzuje podświetlacz, gdy jest umieszczony przed źródłem światła. Można go przyciąć do preferowanego rozmiaru.
- Polaryzacyjny filtr do obiektywu: Filtr do obiektywu jest przeznaczony do obiektywów C-mount z gwintem filtra M35.5xP0.5, takich jak zalecany obiektyw C-mount 16MM.
Zastosowanie obu filtrów powoduje polaryzację krzyżową, technikę wykorzystującą parę polaryzatorów, która została szerzej wyjaśniona w tym artykule Centrum Wiedzy: Polaryzacja w zastosowaniu widzenia maszynowego.
Oprogramowanie do przetwarzania obrazu do kontroli butelek
Pojedyncza kamera, obiektyw i oświetlenie nie tworzą kompletnego systemu wizyjnego do inspekcji butelek. Do właściwej inspekcji butelek wymagane jest oprogramowanie do przetwarzania obrazu, aby wykrywać cząstki w butelkach. Nasze kamery są kompatybilne z GenIcam, co oznacza, że mogą być używane z różnorodnym oprogramowaniem firm trzecich, w tym MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV oraz oprogramowaniem dla platform ARM. Do początkowego programowania można użyć naszego bezpłatnego SDK do pozyskiwania obrazów i ustawiania parametrów kamery. Zestaw programistyczny jest kompatybilny ze standardowymi i przemysłowymi komputerami PC oraz platformami ARM, w tym z serią NVIDIA TX i Raspberry Pi. Obsługiwane systemy operacyjne obejmują Windows, Linux i Android. Systemy operacyjne Notably oraz Apple MAC OS nie są obsługiwane w zastosowaniach przemysłowych, ale inżynierowie mogą uruchomić maszynę wirtualną z Windows lub Linux na MAC w celu zapewnienia kompatybilności. SDK obsługuje języki programowania takie jak C++, C#/.NET i Python. Na życzenie można uzyskać dodatkowe języki, które nie są zawarte w standardowym pakiecie.
W tym przykładzie zastosowania inspekcji butelek badacz docenił pracę z oprogramowaniem, które jest łatwe w użyciu dla mniej doświadczonych współpracowników. Dlatego zaleca się korzystanie z Zebra Aurora Vision Studio 5 Professional. To wydajne i przyjazne dla użytkownika oprogramowanie oferuje solidne środowisko graficzne przypominające „skrzynkę narzędziową”.
Korzystając z tego oprogramowania jako uzupełnienia systemu wizyjnego do inspekcji butelek, można wykrywać zarówno wielkość cząstek, jak i ich liczbę. Aby zdobyć wiedzę o oprogramowaniu Aurora Vision, używano bezpłatnej wersji Lite ze wszystkimi dostępnymi standardowymi algorytmami. Ponadto przykłady inspekcji butelek na stronie internetowej Zebra Technologies dały dobre pierwsze wrażenie na temat oprogramowania: Inspekcja butelek - Aurora Vision.
Zastosowania inspekcji butelek
System wizyjny do inspekcji butelek jest również stosowany w wielu innych zastosowaniach i branżach. Ten system wizyjny został zalecany do inspekcji butelek w przemyśle chemicznym. Jest jednak często wykorzystywany także w przemyśle napojowym, farmaceutycznym i spożywczym. Na przykład system wizyjny może zautomatyzować szybkie liczenie i analizowanie licznych butelek w produkcji żywności. Do szybkiego obrazowania przemysłowa kamera vision, taka jak nasza kamera 1,6 MP o prędkości 227 kl./s „MER2-160-227U3M” przy pełnej rozdzielczości, może zapewnić doskonałe rozwiązanie sprzętowe vision.
Oprócz inspekcji cząstek w cieczy przez szkło butelki, system wizyjny może być również używany do wykrywania wad szkła butelki. Gdy chcesz wykrywać pęknięcia lub nieprawidłowe pozycjonowanie, inżynierowie, producenci i badacze często stosują kamerę vision oraz oświetlenie do systemów wizyjnych.
Wsparcie dla systemów vision do inspekcji butelek
Czy chcieliby Państwo uzyskać wsparcie od jednego z naszych ekspertów ds. widzenia maszynowego w zakresie stworzenia własnego systemu wizyjnego do inspekcji butelek? Lub innego podobnego systemu wizyjnego? Prosimy nie wahać się skontaktować z nami za pomocą poniższego formularza!