Wie man eine SWIR-Linienkamera für die maschinelle Bildverarbeitung auswählt
Ein praktischer Leitfaden zur Auswahl der richtigen SWIR-Linienkamera basierend auf Wellenlänge, Auflösung, Inspektionsbreite, Objektempo, Arbeitsabstand und Objektivanforderungen.
Die Auswahl einer SWIR-Linienkamera ist nicht einfach eine Frage der Wahl der höchsten verfügbaren Auflösung.
Dieser Leitfaden behandelt die wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl einer Kurzwellen-Infrarot (SWIR) Linienkamera für die industrielle maschinelle Bildverarbeitung zu berücksichtigen sind.
1 Brauchen Sie wirklich SWIR?
Die erste Frage ist nicht, welche SWIR-Kamera man kaufen soll. Es ist die Frage, welche Informationen Ihre aktuelle sichtbare Kamera nicht bereitstellen kann.
RGB / Sichtbare Bildgebung
RGB-Kameras sind hervorragend für konventionelle Aufgaben der maschinellen Bildverarbeitung wie:
- Farbinspektion
- Formmessung
- Oberflächenfehler
- Texturanalyse
- Mustererkennung
SWIR-Bildgebung
SWIR kann zusätzliche Informationen für Anwendungen bereitstellen, die Folgendes beinhalten:
- Materialidentifikation
- Feuchtigkeitsdetektion
- Sortierung von Lebensmitteln und landwirtschaftlichen Produkten
- Recycling
- Folien und Beschichtungen
- Halbleiter- und Solar Materialien
2 Linienkamera oder Flächensensor?
Sobald SWIR ausgewählt ist, ist die nächste Entscheidung, ob Sie eine Linienkamera oder eine Flächensensor-Kamera benötigen.
| Inspektionsanforderung | Empfohlene Kamera |
|---|---|
| Einzelne stationäre Objekte | Flächensensor |
| Getrennt positionierte Teile | Flächensensor |
| Förderbandinspektion | Linienkamera |
| Kontinuierliche Bahninspektion | Linienkamera |
| Roll-zu-Roll-Produktion | Linienkamera |
| Kontinuierliche Materialsortierung | Linienkamera |
3 Welche SWIR-Wellenlänge benötigen Sie?
SWIR-Kameras sind in verschiedenen spektralen Bereichen verfügbar. Für viele industrielle Anwendungen der maschinellen Bildverarbeitung bietet der 950–1700 nm Bereich eine praktische Lösung für Materialinspektion und Klassifizierung.
950–1700 nm SWIR
Dieser Wellenlängenbereich eignet sich für Anwendungen, bei denen die sichtbare Bildgebung keinen ausreichenden Materialkontrast bietet.
Die Wellenlänge sollte jedoch immer basierend auf dem tatsächlichen Material und dem Inspektionsziel ausgewählt werden.
4 Wie viele Pixel benötigen Sie?
Die Auflösung sollte entsprechend der Inspektionsbreite, der minimalen Fehlergröße, der Objektempo und der optischen Leistung ausgewählt werden.
5 512 vs 1K vs 2K: Welche sollten Sie wählen?
Eine praktische Option für Standardinspektion, Sortierung und Anwendungen, bei denen eine moderate räumliche Auflösung ausreicht.
Eine ausgewogene Option für allgemeine industrielle SWIR-Inspektion und Materialanalyse.
Entwickelt für Anwendungen, die eine höhere räumliche Abtastung und eine detailliertere Inspektion erfordern.
Höhere Auflösung bedeutet nicht automatisch bessere Leistung. Die richtige Auflösung hängt vom gesamten Bildgebungssystem ab.
6 Definieren Sie die Inspektionsbreite, bevor Sie die Auflösung auswählen
Definieren Sie zuerst Ihre Inspektionsbreite und die minimale Merkmalgröße, statt zu fragen, ob Sie 1K oder 2K benötigen.
500 mm Inspektionsbreite
500 mm Inspektionsbreite
500 mm Inspektionsbreite
Dies sind vereinfachte theoretische Abtastberechnungen. Die tatsächliche Fehlererkennung hängt von der optischen Auflösung, dem Fokus, der Beleuchtung, dem Kontrast, der Sensorleistung, den Zielcharakteristika und der Bildverarbeitung ab.
7 Was ist mit der Objektempo?
Die Linienbildgebung ist eng mit der Bewegung des Ziels verbunden. Wenn sich Ihr Material kontinuierlich bewegt, muss die Kamera Zeilen schnell genug erfassen, um die erforderliche Bildabtastung in Bewegungsrichtung aufrechtzuerhalten.
Für Hochgeschwindigkeits-Förderbänder kann die Bewegungssynchronisation besonders wichtig werden. Ein Encoder kann verwendet werden, um die Bilddatenerfassung mit der Bewegung des Förderbands oder des Materials zu synchronisieren.
8 Wie wählt man das richtige SWIR-Objektiv
Eine Kamera ist nur ein Teil eines SWIR-Bildgebungssystems. Das Objektiv bestimmt, wie der Inspektionsbereich auf den Sensor projiziert wird.
Sensorkompatibilität
Das Objektiv sollte den Kamerasensor angemessen abdecken und die erforderliche Bildqualität liefern.
Brennweite
Die Brennweite beeinflusst das Sichtfeld, die Vergrößerung und die gesamte optische Konfiguration.
Arbeitsabstand
Der Abstand zwischen Objektiv und Ziel beeinflusst die erforderliche Brennweite und das Sichtfeld.
SWIR-Transmission
Für eine 950–1700 nm Kamera sollte das Objektiv für den erforderlichen SWIR-Wellenlängenbereich ausgelegt sein.
9 Kamera + Objektiv Abgleich
Wählen Sie die Kamera und das Objektiv nicht separat aus, sondern bestimmen Sie die vollständige optische Konfiguration anhand der Anwendungsanforderungen.
Dies wird zunehmend wichtiger, wenn man von einer 512-Pixel-Kamera zu einer 1K- oder 2K-Kamera wechselt, da die optische Leistung einen größeren Einfluss auf die endgültige Bildqualität haben kann.
10 Was ist mit SWIR-Beleuchtung?
Gute SWIR-Bildgebung hängt auch von der Beleuchtung ab. Die Kamera detektiert reflektierte oder transmittierte SWIR-Strahlung, daher hängt das verfügbare Signal von der Lichtquelle und den Materialcharakteristika ab.
Vollständiges SWIR-Bildgebungssystem
Kamera + Objektiv + Beleuchtung + Bewegung + Bildverarbeitung
11 Welche Anwendungen eignen sich für SWIR Linienkamera?
SWIR-Linienkameras sind besonders nützlich, wenn sowohl Materialinformationen als auch kontinuierliche Inspektion wichtig sind.
Lebensmittel & Landwirtschaftliche Sortierung
Zusätzlicher Kontrast in Bezug auf Materialzusammensetzung, Feuchtigkeit und Produktcharakteristika.
Recycling
Hilft, Materialien zu unterscheiden, die ein ähnliches sichtbares Aussehen haben.
Folie & Beschichtung
Bietet zusätzlichen Kontrast für Folien, Beschichtungen, Klebstoffe und Materialunterschiede.
Halbleiterinspektion
Kann die sichtbare Bildgebung für ausgewählte Halbleiter- und Elektronikinspektionsanwendungen ergänzen.
Solarzelleninspektion
Unterstützt die Inspektion von photovoltaischen Materialien und kontinuierlichen Produktionsprozessen.
Feuchtigkeitsdetektion
Unterschiedliche Feuchtigkeitszustände können unterschiedliche SWIR-Antworten für die berührungslose Inspektion erzeugen.
12 SWIR Linienkamera Auswahl-Checkliste
Definieren Sie vor der Kamerawahl die folgenden Parameter:
Welches Material oder welches Produkt inspizieren Sie?
Welche Informationen fehlen bei RGB?
Bewegt sich das Ziel kontinuierlich?
Erfordert die Anwendung 950–1700 nm?
Wie breit ist der Bereich, der inspiziert werden muss?
Was ist der kleinste Fehler, den Sie erkennen müssen?
Wie schnell bewegt sich das Ziel?
Wie weit ist die Kamera vom Ziel entfernt?
Welche Brennweite und welche SWIR-Transmission werden benötigt?
Welche SWIR-Lichtquelle und Geometrie werden verwendet?
Kurzer SWIR-Kamera-Auswahlleitfaden
| Ihre Anforderung | Startpunkt |
|---|---|
| Standard-SWIR-Inspektion | iBt-SW05K |
| Allgemeine industrielle Inspektion | iBt-SW1K |
| Höhere räumliche Auflösung | iBt-SW2K |
| Kontinuierlich bewegtes Material | Linienkamera |
| Materialidentifikation | SWIR |
| Roll-zu-Roll-Inspektion | SWIR Linienkamera |
| Großer Inspektionsbereich | Höhere Pixelanzahl + geeignetes Objektiv |
| Feine Fehler | Höhere Auflösung + geeignete SWIR-Optik |
Ein vollständiges SWIR-Bildgebungssystem aufbauen
Die Auswahl der Kamera ist nur der Anfang. Ein praktisches SWIR-Linienkamerasystem kann die folgenden Komponenten umfassen:
01 — SWIR Linienkamera
Wählen Sie die geeignete Auflösung und den spektralen Bereich.
02 — SWIR-Objektiv
Passen Sie Brennweite, Sensorgröße, Sichtfeld, Arbeitsabstand und optische Auflösung an.
03 — SWIR-Beleuchtung
Stellen Sie ausreichende und gleichmäßige Beleuchtung für das Zielmaterial bereit.
04 — Bewegungssynchronisation
Verwenden Sie die Förderbandgeschwindigkeit oder Encoder-Informationen, um die Bilddatenerfassung zu synchronisieren.
Beginnen Sie mit der Anwendung, nicht mit der Kamera
Die Auswahl einer SWIR-Linienkamera muss nicht mit dem Kameramodell beginnen.
Finden Sie die richtige SWIR Linienkamera
Vision Datum bietet SWIR-Linienkamera-Optionen im Bereich 950–1700 nm für industrielle Anwendungen der maschinellen Bildverarbeitung.
Nicht sicher, welche Konfiguration zu Ihrer Anwendung passt? Beginnen Sie mit Ihrem Inspektionsmaterial, der Inspektionsbreite, dem Objektempo, dem Arbeitsabstand und der minimalen Fehlergröße.
SWIR-Kameras erkunden