Inspeção de marcações rodoviárias com computer vision
Max Reijngoudt
Para este projeto, o cliente pretendia realizar a inspeção de marcações rodoviárias. Pretendia ser capaz de ver quais as marcações que necessitavam de substituição ou estavam descoloridas. Ao inspecionar marcações rodoviárias, é conveniente utilizar machine vision. Câmeras industriais de machine vision conseguem detetar certas marcações de forma mais eficaz e trazê-las para um foco mais nítido do que o olho humano. Determinar qual a configuração de machine vision mais adequada para esta aplicação pode ser difícil, por isso este artigo irá explicar em alguns passos qual a câmera, lente, iluminação e software mais indicados para si.
Para esta aplicação de inspeção de marcações rodoviárias, o cliente procurava um sistema de câmera de machine vision porque já tinha realizado alguns testes com uma câmera de consumo, mas encontrou limitações. O cliente pretendia inspecionar as marcações rodoviárias durante a condução. As gravações da câmera seriam de 8 horas por dia, num ambiente de luz diurna.
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Seleção de câmera de Machine vision
Para obter a configuração correta, comece por selecionar a câmera industrial adequada. Neste caso de inspeção de marcação rodoviária, recomendamos uma câmera MARS-1840-63GTC. O cliente especificou na sua aplicação que procurava uma câmera industrial com pelo menos resolução 4k (4096 × 2160 píxeis) e 60 frames por segundo. Esta câmera a cores 10GigE possui estas especificações e é a melhor opção que podemos oferecer.
Outro facto importante foi que as imagens serão captadas enquanto a câmera está em movimento, caso em que recomendamos uma câmera global shutter. Uma explicação adicional sobre a diferença entre global e rolling shutter em câmeras é apresentada neste artigo do nosso centro de conhecimento: Rolling Shutter vs Global Shutter.
Lente para sensor GMAX2518
A câmera 10GigE 18MP escolhida para este sistema de visão de inspeção de marcações rodoviárias possui um sensor GMAX2518, sendo este um sensor de 1’’. Uma ferramenta útil para determinar qual lente é mais adequada para este sistema de visão é a nossa ferramenta de cálculo de Lente.
Na aplicação, o cliente indicou que tinha um campo de visão relativamente grande. Pretendia conseguir ver aproximadamente entre 10 e 13 metros. Ao utilizar o calculador de lente e as suas opções avançadas, pode calcular qual será o seu campo de visão final com o comprimento focal recomendado. Como pode verificar, isso corresponde a 11229 x 10230 milímetros, o que foi suficiente para o cliente.
O cliente também indicou na aplicação que pretendia utilizar uma distância de trabalho entre 3 e 6 metros. No cálculo acima, pode ver que utilizámos uma distância de trabalho de 6 metros. Era também importante para o cliente que, com esta configuração, tivesse um ângulo de abertura de 90 - 100 graus de campo de visão horizontal. A combinação de uma câmera com um sensor de 1' e uma lente de 6mm proporciona um ângulo de abertura horizontal de 95 graus, pelo que é suficiente. No próximo passo, iremos procurar uma lente de 6mm adequada. Como a câmera tem um sensor de 1’, temos de procurar uma lente com um tamanho de sensor igual ou superior. Neste caso, selecionámos a VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110.
Calculadora de Lente
Iluminação para inspeção de marcações rodoviárias
Neste projeto específico de inspeção de marcações rodoviárias, o cliente indicou que não queria utilizar machine vision lighting. Isto deve-se ao facto de as imagens serem captadas apenas à luz do dia.
Se pretender desenvolver uma aplicação semelhante no escuro, é naturalmente aconselhável utilizar iluminação para esse efeito. Uma boa solução de iluminação para este caso seria o nosso projetor LED NIR, VA3-SL-110x90-IR940. Este projetor LED é adequado para a gama NIR de 940NM e possui 28 watts. Se o ângulo de abertura horizontal do seu conjunto de câmera e lente for superior a 20 graus, recomendamos fortemente a utilização de pelo menos 2 destes projetores LED. Desta forma, irá criar uma iluminação mais uniforme.
Se pretender aconselhamento sobre qual a iluminação que melhor se adequa à sua aplicação, por favor contacte-nos.
Software de processamento de imagem para inspeção de marcações rodoviárias
Uma aplicação de machine vision não está completa sem a utilização de um software de processamento de imagem adequado. Para esta aplicação de inspeção de marcações rodoviárias, o cliente pretendia realizar gravações de cerca de 8 horas por dia, divididas em gravações de 10 minutos. Para este tipo de aplicação, recomendamos geralmente o software IOI 2nd Look. Pode descarregar uma versão de demonstração gratuita no nosso site.
O software 2ndLook da IO Industries para Windows e Linux é uma ferramenta flexível e económica, concebida para gravação de vídeo a partir de câmaras industriais GigE e USB3. câmaras de Visão na fábrica ou laboratório de investigação. A resolução de problemas no processo de produção e a gravação de experiências científicas são aplicações comuns para este software de gravação de vídeo fácil de utilizar. O 2ndLook foi testado com uma lista extensa de câmaras de vídeo habitualmente utilizadas em aplicações industriais e científicas.
Suporte para inspeção de marcação rodoviária
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