Sistema de Visão para Inspeção Robótica

Um cliente contactou a VA Imaging à procura de uma câmara para machine vision de elevado desempenho para o seu sistema agrícola montado num trator. A câmara foi montada numa viga longa para captar imagens nítidas e de alta velocidade durante o movimento pelo campo, detetando obstáculos e problemas nas culturas em tempo real.

• Com a solução de visão adequada, o cliente conseguiu melhorar a monitorização do campo e as operações de agricultura de precisão, tornando o seu fluxo de trabalho mais eficiente e fiável.

A seleção da câmara para machine vision industrial adequada é fundamental para obter resultados precisos na inspeção de precisão para robótica agrícola e sistemas de campo. A câmara adequada permite a deteção fiável de obstáculos, defeitos e limites, mesmo em ambientes dinâmicos ou exigentes, permitindo uma análise detalhada de sementes, revestimentos e outros componentes pequenos.

Os principais fatores a considerar incluem:

• Resolução: A imagem de alta resolução é essencial para detetar detalhes finos. Para a inspeção de sementes e revestimentos, recomenda-se um mínimo de 2000 x 1000 píxeis, calculado com base em três píxeis por característica mais pequena.
• Tipo de Shutter: É necessário um global shutter quando os componentes se movem de forma intermitente, evitando o desfoque de movimento e assegurando a captura precisa de imagem.
• Imagem a cores: Uma câmara a cores ajuda a visualizar diferenças subtis nos materiais e revestimentos, o que é essencial para uma análise detalhada.
• Proteção ambiental: Mesmo que não seja estritamente necessária, uma caixa com classificação IP67 pode proteger o sensor contra poeira, humidade e outras condições industriais, melhorando a fiabilidade e o desempenho ao longo do tempo.

Ao considerar estes fatores, qualquer pessoa que desenvolva um sistema de inspeção montado num trator ou para utilização no campo pode escolher a câmara adequada para monitorização precisa em tempo real.

• A nossa recomendação é a VEN-302-56U3C-M06, que suporta tarefas de navegação autónoma, deteção de obstáculos e agricultura de precisão de forma fiável e eficiente.
  
  

Assim que souber a resolução necessária da câmara, selecionar a lente certa é essencial para captar imagens nítidas e detalhadas.

Para aplicações como a inspeção de sementes ou revestimentos, análise de peças pequenas ou robótica agrícola, considere os seguintes fatores:

• Distância Focal e Campo de Visão (FOV): Escolha uma lente que proporcione o equilíbrio adequado entre a área de cobertura e o detalhe. Distâncias focais mais curtas proporcionam FOV mais amplos, enquanto distâncias focais mais longas captam detalhes mais finos numa área mais pequena.
• Controlo Manual de Íris e Foco: As lentes com íris e foco ajustáveis permitem ajustar com precisão o brilho e a nitidez para diferentes distâncias de trabalho e condições de iluminação, o que é essencial na inspeção de superfícies refletoras ou texturadas.
• Qualidade Ótica e Compatibilidade de Resolução: Certifique-se de que a lente suporta a resolução do sensor da sua câmara. Procure baixa distorção (<1%) e elevado poder de resolução para captar com precisão pequenos defeitos, arestas ou características subtis.
• Flexibilidade da Distância de Trabalho: Considere as distâncias mínima e máxima do objeto de que necessita. Uma lente com uma distância de trabalho adequada garante que pode inspecionar objetos a diferentes distâncias sem perder qualidade de imagem.
• Ajustes de Primeiro Plano: Algumas lentes permitem ajustes adicionais com anéis de primeiro plano para modificar ligeiramente o FOV, o que pode ajudar na inspeção de objetos muito pequenos ou na obtenção de um enquadramento preciso.

Dica: Para inspeção agrícola de precisão, combinar imaging de alta resolução com uma lente que equilibre FOV, nitidez e flexibilidade proporcionará resultados fiáveis e repetíveis em condições de campo dinâmicas.

Utilize a nossa calculadora de lentes online para encontrar a lente certa para a sua aplicação.

• A nossa recomendação para esta aplicação, tendo em conta os pontos mencionados acima, é a lente VA LCM-5MP-08MM-F1.4-015 , que é a mais adequada.

Para este tipo de aplicação de inspeção robótica, uma configuração de câmara única montada numa viga metálica pode proporcionar imagem fiável com complexidade mínima. A câmara e a lente devem ser escolhidas para fornecer imagens de alta resolução e elevada qualidade, adequadas para detetar objetos pequenos, obstáculos ou defeitos de superfície.

• Conectividade deve ser considerada ao planear a configuração; por exemplo, um cabo USB3 de 1 metro pode manter a integridade do sinal e reduzir os requisitos de espaço.
• Estabilidade e alinhamento preciso também são críticos; utilizar uma placa de montagem ajuda a fixar a câmara e a lente, garantindo uma captura de imagem consistente e resultados de inspeção repetíveis.

Para aplicações que requerem diferentes disposições ou configurações personalizadas, explore opções de montagem alternativas para adaptar o seu sistema de machine vision aos requisitos específicos do campo ou da robótica.

Embora as nossas câmaras, lentes e iluminação forneçam hardware robusto, aplicações específicas podem exigir integração avançada de software. As nossas câmaras são compatíveis com GenICam e funcionam perfeitamente com programas de terceiros como:

• NI LabVIEW
• MvTec Halcon
• Cognex VisionPro
• Matlab
• OpenCV

Também oferecemos um Kit de Desenvolvimento de Software (SDK) gratuito para programação inicial, compatível com plataformas ARM (por exemplo, Raspberry Pi, série NVIDIA TX) e sistemas operativos como Android, Linux e Windows. Para esta aplicação de robótica, o cliente utilizou o nosso SDK, que também é adequado às suas necessidades específicas.