機械ビジョン向け SWIR ラインスキャンカメラの選び方
波長、解像度、検査幅、対象物の速度、作業距離、レンズ要件に基づいて適切な SWIR ラインスキャンカメラを選択するための実践的なガイド。
SWIR ラインスキャンカメラの選択は、単に利用可能な最高解像度を選ぶことではありません。
このガイドでは、産業用機械ビジョン向けに短波長赤外線 (SWIR) ラインスキャンカメラを選択する際に考慮すべき主要な要因について説明します。
1 本当に SWIR が必要ですか？
最初の質問は、どの SWIR カメラを買うかではありません。現在の可視光カメラが提供できない情報は何か、ということです。
RGB / 可視光イメージング
RGB カメラは、従来の機械ビジョンタスクに優れています。例えば：
- 色検査
- 形状測定
- 表面欠陥
- 質感分析
- パターン認識
SWIR イメージング
SWIR は、以下のアプリケーションにおいて追加の情報を提供できます：
- 材料識別
- 水分検出
- 食品および農業用選別
- リサイクル
- フィルムおよびコーティング
- 半導体および太陽光材料
2 ラインスキャンかエリアスキャンか？
SWIR が選択された後、次の判断は、ラインスキャンカメラかエリアスキャンカメラが必要かということです。
| 検査要件 | 推奨カメラ |
|---|---|
| 個別の静止対象物 | エリアスキャン |
| 個別に配置された部品 | エリアスキャン |
| コンベア検査 | ラインスキャン |
| 連続ウェブ検査 | ラインスキャン |
| ロールツーロール生産 | ラインスキャン |
| 連続的な材料選別 | ラインスキャン |
3 どの SWIR 波長が必要ですか？
SWIR カメラは異なるスペクトル範囲で利用可能です。多くの産業用機械ビジョンアプリケーションにおいて、 950–1700 nm 範囲は、材料検査および分類のための実用的なソリューションを提供します。
950–1700 nm SWIR
この波長範囲は、可視光イメージングが十分な材料コントラストを提供できないアプリケーションに適しています。
ただし、波長は常に実際の材料と検査目的に基づいて選択すべきです。
4 何ピクセル必要ですか？
解像度は、検査幅、最小欠陥サイズ、対象物の速度、光学性能に基づいて選択すべきです。
5 512 vs 1K vs 2K: どれを選ぶべきですか？
標準的な検査、選別、および中程度の空間解像度が十分なアプリケーションのための実用的な選択肢。
一般的な産業用 SWIR 検査および材料分析のためのバランスの取れた選択肢。
より高い空間サンプリングと詳細な検査を必要とするアプリケーション用に設計されています。
高解像度は自動的に優れた性能を意味するわけではありません。正しい解像度は完全なイメージングシステムに依存します。
6 解像度を選択する前に検査幅を定義する
まず 1K か 2K かを問うのではなく、検査幅と最小特徴サイズを定義してください。
500 mm 検査幅
500 mm 検査幅
500 mm 検査幅
これらは簡略化された理論的なサンプリング計算です。実際の欠陥検出は、光学解像度、焦点、照明、コントラスト、センサー性能、対象物の特性、画像処理に依存します。
7 対象物の速度はどうですか？
ラインスキャンイメージングは、対象物の移動と密接に関連しています。材料が連続的に移動する場合、カメラは運動方向に必要な画像サンプリングを維持するために、十分に速くラインを取得する必要があります。
高速生産ラインでは、運動同期が特に重要になる場合があります。エンコーダを使用して、コンベアまたは材料の移動と画像取得を同期させることができます。
8 適切な SWIR レンズの選び方
カメラは SWIR イメージングシステムの一部分にすぎません。レンズは、検査エリアがセンサーにどのように投影されるかを決定します。
センサー互換性
レンズは、カメラセンサーを適切にカバーし、必要な画像品質を提供する必要があります。
フォーカルレングス
フォーカルレングスは、視野、倍率、および全体の光学構成に影響を与えます。
作業距離
レンズと対象物之间的距离は、必要なフォーカルレングスと視野に影響を与えます。
SWIR 透過
950–1700 nm カメラの場合、レンズは必要な SWIR 波長範囲用に設計されている必要があります。
9 カメラ + レンズのマッチング
カメラとレンズを個別に選択するのではなく、アプリケーション要件を使用して完全な光学構成を決定してください。
512 ピクセルカメラから 1K または 2K カメラに移行する場合、光学性能が最終的な画像品質に大きな影響を与える可能性があるため、これがますます重要になります。
10 について SWIR 照明?
良い SWIR イメージングは照明にも依存します。カメラは反射または透過された SWIR 放射を検出するため、利用可能な信号は光源と材料特性に依存します。
完全な SWIR イメージングシステム
カメラ + レンズ + 照明 + 運動 + 画像処理
11 どのアプリケーションが SWIR ラインスキャンに適していますか？
SWIR ラインスキャンカメラは、材料情報と連続的な検査の両方が重要な場合に特に有用です。
食品 & 農業用選別
材料組成、水分、製品特性に関連する追加のコントラスト。
リサイクル
可視外観が類似している材料の区別を助けます。
フィルム & コーティング
フィルム、コーティング、接着剤、材料の違いに対する追加のコントラストを提供します。
半導体検査
選択された半導体および電子機器の検査アプリケーションにおいて、可視光イメージングを補完できます。
ソラーセル検査
太陽光発電材料および連続生産プロセスの検査をサポートします。
水分検出
異なる水分状態は、非接触検査のために異なる SWIR 応答を生み出す可能性があります。
12 SWIR ラインスキャンカメラ選択チェックリスト
カメラを選択する前に、以下のパラメータを定義してください：
どの材料または製品を検査していますか？
RGB に欠けている情報は何か？
対象物は連続的に移動していますか？
アプリケーションは 950–1700 nm を必要としますか？
検査が必要なエリアはどれくらい広いですか？
検出する必要がある最小の欠陥は何ですか？
対象物はどれくらいの速さで移動しますか？
カメラは対象物からどれくらい離れていますか？
どのフォーカルレングスと SWIR 透過が必要です？
どの SWIR 光源と幾何学構造を使用しますか？
簡易 SWIR カメラ選択ガイド
| あなたの要件 | 出発点 |
|---|---|
| 標準 SWIR 検査 | iBt-SW05K |
| 一般的な産業用検査 | iBt-SW1K |
| より高い空間解像度 | iBt-SW2K |
| 連続的に移動する材料 | ラインスキャン |
| 材料識別 | SWIR |
| ロールツーロール検査 | SWIR ラインスキャン |
| 広い検査エリア | より多くのピクセル数 + 適切なレンズ |
| 微細な欠陥 | より高い解像度 + 適切な SWIR 光学系 |
完全な SWIR ビジョンシステムを構築する
カメラの選択は始まりにすぎません。実用的な SWIR ラインスキャンシステムには、以下のコンポーネントが含まれる場合があります：
01 — SWIR ラインスキャンカメラ
適切な解像度とスペクトル範囲を選択してください。
02 — SWIR レンズ
フォーカルレングス、センサーサイズ、視野、作業距離、光学解像度をマッチングしてください。
03 — SWIR 照明
対象材料に対して十分かつ均一な照明を提供してください。
04 — 運動同期
コンベア速度またはエンコーダ情報を使用して画像取得を同期させてください。
アプリケーションから始めて、カメラから始めるのではなく
SWIR ラインスキャンカメラの選択は、カメラモデルから始める必要はありません。
適切な SWIR ラインスキャンカメラを見つける
Vision Datum は、産業用機械ビジョンアプリケーション向けに 950–1700 nm 範囲の SWIR ラインスキャンカメラオプションを提供しています。
どの構成がアプリケーションに適合するか不明ですか？ 検査材料、検査幅、対象物の速度、作業距離、最小欠陥サイズから始めてください。
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