Як обрати SWIR лінійну скануючу камеру для машинного зору
Практичний посібник із вибору правильної SWIR лінійної скануючої камери на основі довжини хвилі, роздільної здатності, ширини інспекції, швидкості об'єкта, робочої відстані та вимог до об'єктива.
Вибір SWIR лінійної скануючої камери — це не просто питання обрання найвищої доступної роздільної здатності.
Цей посібник розглядає ключові фактори, які слід враховувати при виборі камери короткохвильового інфрачервоного діапазону (SWIR) для промислового машинного зору.
1 Чи дійсно вам потрібен SWIR?
Перше питання не в тому, яку SWIR-камеру купити. Воно в тому, яку інформацію ваша поточна камера видимого світла не може надати.
RGB / Зображення в видимому діапазоні
RGB-камери чудово підходять для традиційних задач машинного зору, таких як:
- Інспекція кольору
- Вимірювання форми
- Дефекти поверхні
- Аналіз текстури
- Розпізнавання візерунків
SWIR-зображення
SWIR може надати додаткову інформацію для застосувань, що включають:
- Ідентифікацію матеріалів
- Виявлення вологи
- Сортировку продуктів харчування та сільськогосподарської продукції
- Переробку
- Плівки та покриття
- Напівпровідникові та сонячні матеріали
2 Line Scan або Area Scan?
Після вибору SWIR наступним рішенням є те, чи потрібна вам лінійна скануюча або матрична камера.
| Вимога до інспекції | Рекомендована камера |
|---|---|
| Окремі нерухомі об'єкти | Area Scan |
| Деталі, розташовані окремо | Area Scan |
| Інспекція конвеєра | Line Scan |
| Безперервна інспекція стрічки | Line Scan |
| Виробництво roll-to-roll | Line Scan |
| Безперервна сортування матеріалів | Line Scan |
3 Яка довжина хвилі SWIR вам потрібна?
SWIR-камери доступні в різних спектральних діапазонах. Для багатьох застосувань промислового машинного зору діапазон 950–1700 nm забезпечує практичне рішення для інспекції та класифікації матеріалів.
SWIR 950–1700 nm
Цей діапазон довжин хвиль підходить для застосувань, де зображення в видимому діапазоні не забезпечує достатнього контрасту матеріалів.
Однак довжину хвилі завжди слід обирати на основі фактичного матеріалу та мети інспекції.
4 Скільки пікселів вам потрібно?
Роздільну здатність слід обирати відповідно до ширини інспекції, мінімального розміру дефекту, швидкості об'єкта та оптичної продуктивності.
5 512 проти 1K проти 2K: який варіант обрати?
Практичний варіант для стандартної інспекції, сортування та застосувань, де достатня середня просторова роздільна здатність.
Збалансований варіант для загальнопромислової SWIR-інспекції та аналізу матеріалів.
Розроблений для застосувань, що вимагають вищого просторового зразкування та більш детальної інспекції.
Вища роздільна здатність не означає автоматично кращу продуктивність. Правильна роздільна здатність залежить від повної зображувальної системи.
6 Визначте ширину інспекції перед вибором роздільної здатності
Замість того, щоб спершу запитувати, чи потрібні вам 1K або 2K, визначте ширину інспекції та мінімальний розмір елемента.
Ширина інспекції 500 mm
Ширина інспекції 500 mm
Ширина інспекції 500 mm
Це спрощені теоретичні розрахунки зразкування. Фактичне виявлення дефектів залежить від оптичної роздільної здатності, фокусування, освітлення, контрасту, продуктивності датчика, характеристик цільового об'єкта та обробки зображення.
7 А що з швидкістю об'єкта?
Лінійне сканування тісно пов'язане з рухом цільового об'єкта. Якщо ваш матеріал рухається безперервно, камера повинна захоплювати лінії достатньо швидко, щоб підтримувати необхідне зразкування зображення в напрямку руху.
Для високошвидкісних виробничих ліній синхронізація руху може стати особливо важливою. Енкодер може використовуватися для синхронізації захоплення зображення з рухом конвеєра або матеріалу.
8 Як обрати правильний SWIR-об'єктив
Камера — лише одна частина SWIR-зображувальної системи. Об'єктив визначає, як зона інспекції проєктується на датчик.
Сумісність з датчиком
Об'єктив повинен адекватно покривати датчик камери та забезпечувати необхідну якість зображення.
Фокусна відстань
Фокусна відстань впливає на поле зору, збільшення та загальну оптичну конфігурацію.
Робоча відстань
Відстань між об'єктивом і цільовим об'єктом впливає на необхідну фокусну відстань і поле зору.
Пропускання SWIR
Для камери 950–1700 nm об'єктив повинен бути розроблений для необхідного діапазону довжин хвиль SWIR.
9 Поєднання камери та об'єктива
Замість того, щоб обирати камеру та об'єктив окремо, використовуйте вимоги застосування для визначення повної оптичної конфігурації.
Це стає дедалі важливішим при переході від камери на 512 пікселів до камери на 1K або 2K, де оптична продуктивність може мати більший вплив на кінцеву якість зображення.
10 А що з SWIR-освітленням?
Гарне SWIR-зображення також залежить від освітлення. Камера детектує відбите або пропущене SWIR-випромінювання, тому доступний сигнал залежить від джерела світла та характеристик матеріалу.
Повна SWIR-зображувальна система
Камера + Об'єктив + Освітлення + Рух + Обробка зображення
11 Які застосування підходять для SWIR Line Scan?
SWIR лінійні скануючі камери особливо корисні, коли важливі як інформація про матеріал, так і безперервна інспекція.
Продукти харчування & Сортировка сільськогосподарської продукції
Додатковий контраст, пов'язаний із складом матеріалу, вологістю та характеристиками продукту.
Переробка
Допомога у відрізненні матеріалів, які мають схожий видимий вигляд.
Плівка & Покриття
Забезпечує додатковий контраст для плівок, покриттів, клеїв та різниці в матеріалах.
Інспекція напівпровідників
Може доповнювати зображення в видимому діапазоні для вибраних застосувань інспекції напівпровідників та електроніки.
Інспекція сонячних елементів
Підтримує інспекцію фотовольтичних матеріалів та безперервних виробничих процесів.
Виявлення вологи
Різні стани вологості можуть давати різні SWIR-відгуки для безконтактної інспекції.
12 Чек-лист вибору SWIR лінійної скануючої камери
Перед вибором камери визначте наступні параметри:
Який матеріал або продукт ви інспектуєте?
Яка інформація відсутня в RGB?
Чи рухається цільовий об'єкт безперервно?
Чи вимагає застосування діапазону 950–1700 nm?
Яка ширина зони, яку потрібно інспектувати?
Який найменший дефект ви повинні виявити?
Яка швидкість руху цільового об'єкта?
Яка відстань від камери до цільового об'єкта?
Яка фокусна відстань і пропускання SWIR необхідні?
Яке SWIR-джерело світла та геометрія будуть використані?
Швидкий посібник із вибору SWIR-камери
| Ваша вимога | Вихідна точка |
|---|---|
| Стандартна SWIR-інспекція | iBt-SW05K |
| Загальнопромислова інспекція | iBt-SW1K |
| Вища просторова роздільна здатність | iBt-SW2K |
| Безперервно рухомий матеріал | Line Scan |
| Ідентифікація матеріалів | SWIR |
| Інспекція roll-to-roll | SWIR Line Scan |
| Широка зона інспекції | Вища кількість пікселів + відповідний об'єктив |
| Дрібні дефекти | Вища роздільна здатність + відповідна SWIR-оптика |
Створіть повну SWIR-систему машинного зору
Вибір камери — це лише початок. Практична SWIR лінійна скануюча система може включати такі компоненти:
01 — SWIR лінійна скануюча камера
Оберіть відповідну роздільну здатність та спектральний діапазон.
02 — SWIR-об'єктив
Відповідність фокусної відстані, розміру датчика, поля зору, робочої відстані та оптичної роздільної здатності.
03 — SWIR-освітлення
Забезпечте достатнє та рівномірне освітлення для цільового матеріалу.
04 — Синхронізація руху
Використовуйте швидкість конвеєра або інформацію з енкодера для синхронізації захоплення зображення.
Почніть із застосування, а не з камери
Вибір SWIR лінійної скануючої камери не обов'язково має починатися з моделі камери.
Знайдіть правильну SWIR лінійну скануючу камеру
Vision Datum пропонує варіанти SWIR лінійних скануючих камер у діапазоні 950–1700 nm для застосувань промислового машинного зору.
Не впевнені, яка конфігурація підходить для вашого застосування? Почніть із матеріалу інспекції, ширини інспекції, швидкості об'єкта, робочої відстані та мінімального розміру дефекту.
Перегляньте SWIR-камери