Wykrywanie obiektów na taśmie przenośnika: Jak wykorzystać wizję komputerową?
Prawidłowe rozmieszczenie kamer do wizji komputerowej jest wymagane do wykrywania obiektów w systemach przenośników taśmowych. Wyobraź sobie środowisko produkcyjne, w którym produkty o różnych kształtach i rozmiarach przemieszczają się na przenośniku taśmowym. Może to być fabryka owoców, duże centrum logistyczne lub producent części samochodowych. Ten artykuł skupi się na wykorzystaniu kamer do wizji komputerowej do wykrywania jaj. System wizyjny powinien być umieszczony nad przenośnikiem taśmowym, aby zapewnić możliwość rejestrowania obrazów o wysokiej jakości do wykrywania jaj. Rezultatem powinno być policzenie wszystkich jaj oraz napełnienie każdej skrzynki na końcu przenośnika taśmowego dokładnie 120 jajami. Dodatkowo jaja z nietypowymi plamami powinny zostać odfiltrowane. W zaledwie pięciu krokach ten artykuł poprowadzi Cię przez wybór sprzętu kamer do wizji komputerowej dla Twojego systemu wizyjnego.
Wybór kamery do wizji komputerowej
Jeden z naszych ekspertów w dziedzinie widzenia maszynowego rozpoczął od rekomendacji odpowiedniej kamery do wizji komputerowej dla systemu detekcji obiektów klienta. Ze względu na wymagania systemu doradziliśmy zastosowanie naszej kamery USB3 3MP „MER2-302-56U3C”. Klient planował umieścić kamerę nad przenośnikiem taśmowym w odległości około 3 metrów od komputera PC. Dlatego doradziliśmy zastosowanie kamery z interfejsem USB3. W zastosowaniach, w których nie ma preferencji dotyczących konkretnego interfejsu, kamera z interfejsem USB3 jest zalecana z wielu powodów. Po pierwsze, w porównaniu z kamerą GigE, kamera USB3 ma czterokrotnie większą przepustowość. Ogólnie nasze kamery USB3 oferują przewagę cenową, a do transmisji danych i zasilania wymagany jest tylko jeden kabel USB3.
Wszystkie nasze standardowe kamery przemysłowe, które są wykorzystywane w zastosowaniach takich jak detekcja obiektów na przenośniku taśmowym, są dostępne zarówno w wersji monochromatycznej, jak i kolorowej. W tym zastosowaniu klient wolał użyć kamery kolorowej zamiast kamery monochromatycznej, która rejestruje obrazy czarno-białe. Wybór kolorowej kamery do wizji komputerowej zapewnia przyszłościowość konfiguracji pod kątem planowanego w przyszłości wykrywania kolorów w celu rozróżniania plam.
Ponadto należy dokonać wyboru między kamerą do wizji komputerowej z migawką globalną a rolling shutter. Nasz ekspert ds. vision doradził zastosowanie kamery z migawką globalną. Wynikało to z faktu, że detekcja obiektów miała być wykonywana podczas ruchu przenośnika taśmowego. Kamery z migawką globalną są stosowane w zastosowaniach, w których kamera lub obiekt porusza się podczas rejestracji obrazów. Więcej informacji na temat kamer z migawką globalną a rolling shutter można znaleźć, klikając link.
Dodatkowo wsparliśmy klienta w określeniu wymaganej rozdzielczości kamery. Klient nie wiedział jeszcze, jaka rozdzielczość jest niezbędna do detekcji obiektów na przenośniku taśmowym. Za każdym razem, gdy obiekt zostanie zarejestrowany na przenośniku taśmowym, powinien zostać rozpoznany jako jajko i sprawdzony pod kątem plam. Klient poinformował nas, że jajka nie zawsze są umieszczone w
tym samym miejscu na przenośniku taśmowym. Wiedział jednak, że jajka będą znajdować się na obszarze o maksymalnych wymiarach 300x240mm. To właśnie nazywamy wymaganym polem widzenia (FOV). Pojedyncze jajko ma długość od 55 do 57mm. Plamy na jajkach, które powinny zostać wykryte, mają wymiary 0.5x0.5mm lub większe.
Aby zobaczyć te najmniejsze szczegóły o wielkości zaledwie 0.5mm, wymagana jest rozdzielczość systemu 0.16mm/piksel. Opiera się to na trzech pikselach na najmniejszy szczegół. Do pokrycia całego pola widzenia niezbędna jest kamera do wizji komputerowej o rozdzielczości co najmniej 1800x1440 pikseli (2.59MP).
Dlatego nasza kamera 3MP o rozdzielczości 2048x1536 pikseli stanowi doskonałe rozwiązanie do montażu nad przenośnikiem taśmowym. Dzięki zastosowaniu tej kamery do wizji komputerowej do detekcji obiektów możliwe jest również wykrywanie plam o wielkości 0.5mm.
Podsumowując, nasza kamera 3MP oferuje niedrogie rozwiązanie w postaci kamery do wizji komputerowej do detekcji obiektów na przenośniku taśmowym, przy jednoczesnym wykorzystaniu wysokiej liczby klatek na sekundę i łatwego w użyciu interfejsu USB3
.
Obiektyw do kamery do wizji komputerowej 3 MP
Każda kamera do wizji komputerowej C-mount wymaga odpowiedniego obiektywu. Najlepiej dopasowany obiektyw C-mount do tego zastosowania z przenośnikiem taśmowym został rekomendowany przez eksperta ds. widzenia maszynowego na podstawie kilku specyfikacji. Aby określić obiektyw o właściwej ogniskowej w celu uzyskania określonego kąta widzenia, ważna jest znajomość wymaganego pola widzenia (FOV). Jest to całkowity obszar (poziomy i pionowy w mm) przenośnika taśmowego, który klient chce uchwycić za pomocą kamery do wizji komputerowej. W tym zastosowaniu wymagane pole widzenia wynosi 300x240mm. Klient preferował odległość roboczą (WD) między 600 a 800mm. Jest to odległość między wykrywanym obiektem a kamerą umieszczoną nad przenośnikiem
taśmowym.
Rekomendowana kamera USB3 vision ma rozdzielczość 2048x1536 pikseli i rozmiar piksela 3.45 µm. Do obliczenia ogniskowej obiektywu C-mount, który powinien zostać użyty, można skorzystać z naszego internetowego narzędzia Kalkulator obiektywów. Obraz pokazuje, że wprowadzenie specyfikacji do tego narzędzia skutkuje obliczoną ogniskową 16MM.
Kalkulator obiektywów
Nasz obiektyw C-mount 5MP 16MM do kamer wizji komputerowej o maksymalnym rozmiarze matrycy 2/3” okazał się doskonałym rozwiązaniem. Ten obiektyw C-mount jest częścią naszej serii bardzo światłoczułych obiektywów 5MP, w której zarówno przysłona (od F1.4), jak i ostrość mogą być dostosowane i mocowane za pomocą śrub. Nieco większe pole widzenia 320x240mm będzie widoczne podczas używania kamery 3MP z tym obiektywem 16MM.
Akcesoria do zastosowań wizji komputerowej
Wszystkie nasze kamery do wizji komputerowej, takie jak zalecana kamera 3MP, powinny być podłączone do komputera PC. Komputery PC mają szybkie procesory i wydajne procesory GPU, co umożliwia im szybkie i efektywne przechwytywanie, przetwarzanie oraz analizowanie obrazów. Do przetwarzania obrazów należy użyć dodatkowego oprogramowania do wykrywania obiektów. Aby zagwarantować stabilne połączenie między komputerem PC a kamerą, zalecamy użycie jednego z naszych kabli USB3 do podłączenia kamery. Można na przykład użyć naszego kabla USB3 o długości 1 metra lub kabla USB3 o długości 4,6 metra. Aby uprościć proces montażu kamery, zalecamy użycie płytki montażowej do statywu.
Ponadto, aby chronić kamerę i obiektyw przed kurzem i brudem, ekspert ds. widzenia maszynowego zalecił użycie naszej aluminiowej obudowy kamery do widzenia maszynowego. Ta wodoodporna obudowa przemysłowa chroni konfigurację kamery w zapylonym środowisku produkcyjnym, w którym znajduje się przenośnik taśmowy i zainstalowany jest system wizyjny. Aluminiowa obudowa zawiera dwa pierścienie przedłużające, które są niezbędne do wydłużenia tubusu obiektywu. Wynika to z faktu, że obiektyw ma długość od 30mm do 45mm (33,9mm). Prosimy sprawdzić stronę produktu obudowy, aby obejrzeć film instalacyjny.
Oprogramowanie wizji komputerowej do wykrywania obiektów na taśmie transportowej
Jak wspomniano, do wykrywania obiektów na taśmie przenośnika wymagane jest oprogramowanie do przetwarzania obrazu. Ta kamera 3 MP jest, podobnie jak nasze pozostałe kamery przemysłowe, kompatybilna z GenICam, co oznacza, że może być używana z różnorodnym oprogramowaniem firm trzecich, w tym MvTec Halcon, Cognex Vision Pro, OpenCV oraz oprogramowaniem dla płytek ARM.
Na początek nasz Software Development Kit (SDK) można bezpłatnie pobrać z naszej strony internetowej. W tym SDK można ustawić parametry kamery, takie jak czas ekspozycji i liczba klatek na sekundę. Dodatkowo można wykonać i zapisać pierwszy obraz. SDK obsługuje systemy operacyjne, w tym Windows, Linux i Android, oraz jest kompatybilny ze standardowymi i przemysłowymi komputerami PC oraz platformami ARM. SDK obsługuje języki programowania, takie jak C++, C#/.NET i Python.
Nasz klient zamierza wykrywać jaja i defekty, tworząc własne oprogramowanie w języku Python. Nasz SDK udostępnia przykładowe programy, w tym próbkę Python do pozyskiwania obrazów. Jeden z artykułów w naszym Centrum Wiedzy zawiera więcej informacji na temat używania próbki Python z wykorzystaniem PyCharm.
Wsparcie dla zastosowań wizji komputerowej
Czy możemy wesprzeć Państwa w wyborze najlepszego rozwiązania wizji komputerowej do wykrywania obiektów w systemach przenośników taśmowych? Lub podobnego zastosowania vision? Wystarczy udostępnić wymagania dotyczące Państwa zastosowania, a doradzimy Państwu najbardziej odpowiedni obiektyw i kamerę do Państwa projektu.