1, Τι είναι το σύστημα μηχανικής όρασης;

Το σύστημα μηχανικής όρασης είναι ένας τύπος τεχνολογίας που χρησιμοποιεί αλγόριθμους υπολογιστών και εξοπλισμό απεικόνισης για να επιτρέψει στις μηχανές να αντιλαμβάνονται και να ερμηνεύουν οπτικές πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι άνθρωποι.

Το σύστημα αποτελείται από πολλά εξαρτήματα όπως κάμερες, αισθητήρες εικόνας, φακούς, φωτισμό, επεξεργαστές και λογισμικό. Αυτά τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να συλλάβουν και να αναλύσουν οπτικά δεδομένα, επιτρέποντας στο μηχάνημα να λαμβάνει αποφάσεις ή να κάνει ενέργειες με βάση τις αναλυόμενες πληροφορίες.

Ένα σύστημα μηχανικής όρασης

Τα συστήματα μηχανικής όρασης χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές όπως η κατασκευή, η ρομποτική, ο ποιοτικός έλεγχος, η επιτήρηση και η ιατρική απεικόνιση. Μπορούν να εκτελούν εργασίες όπως η αναγνώριση αντικειμένων, η ανίχνευση ελαττωμάτων, η μέτρηση και η αναγνώριση, που είναι δύσκολο ή αδύνατο να εκτελεστούν από τον άνθρωπο με την ίδια ακρίβεια και συνέπεια.

2, Τα πέντε κύρια στοιχεία ενός συστήματος μηχανικής όρασης είναι:

• Υλικό απεικόνισης: Περιλαμβάνει κάμερες, φακούς, φίλτρα και συστήματα φωτισμού, τα οποία καταγράφουν οπτικά δεδομένα από το αντικείμενο ή τη σκηνή που επιθεωρείται.
• Λογισμικό επεξεργασίας εικόνας:Αυτό το λογισμικό επεξεργάζεται τα οπτικά δεδομένα που συλλέγονται από το υλικό απεικόνισης και εξάγει σημαντικές πληροφορίες από αυτό. Το λογισμικό χρησιμοποιεί αλγόριθμους όπως ανίχνευση ακμών, τμηματοποίηση και αναγνώριση προτύπων για την ανάλυση των δεδομένων.
• Ανάλυση και ερμηνεία εικόνας: Μόλις το λογισμικό επεξεργασίας εικόνας εξαγάγει τις σχετικές πληροφορίες, το σύστημα μηχανικής όρασης χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να λάβει αποφάσεις ή να προβεί σε ενέργειες με βάση τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Αυτό περιλαμβάνει εργασίες όπως ο εντοπισμός ελαττωμάτων σε ένα προϊόν, η καταμέτρηση αντικειμένων ή η ανάγνωση κειμένου.
• Διεπαφές επικοινωνίας:Τα συστήματα μηχανικής όρασης συχνά χρειάζεται να επικοινωνούν με άλλα μηχανήματα ή συστήματα για να ολοκληρώσουν μια εργασία. Οι διεπαφές επικοινωνίας όπως Ethernet, USB και RS232 επιτρέπουν στο σύστημα να μεταφέρει δεδομένα σε άλλες συσκευές ή να λαμβάνει εντολές.
• Iενσωμάτωση με άλλα συστήματα: Τα συστήματα μηχανικής όρασης μπορούν να ενσωματωθούν με άλλα συστήματα, όπως ρομπότ, μεταφορείς ή βάσεις δεδομένων για να σχηματίσουν μια πλήρη αυτοματοποιημένη λύση. Αυτή η ενοποίηση μπορεί να επιτευχθεί μέσω διεπαφών λογισμικού ή προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών (PLC).

3,Ποιο είδος φακού χρησιμοποιείται σε συστήματα μηχανικής όρασης;

Τα συστήματα μηχανικής όρασης συνήθως χρησιμοποιούν φακούς ειδικά σχεδιασμένους για βιομηχανικές ή επιστημονικές εφαρμογές. Αυτοί οι φακοί είναι βελτιστοποιημένοι για ποιότητα εικόνας, ευκρίνεια και αντίθεση και είναι κατασκευασμένοι για να αντέχουν σε σκληρά περιβάλλοντα και συχνή χρήση.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι φακών που χρησιμοποιούνται σε συστήματα μηχανικής όρασης, όπως:

• Φακοί σταθερής εστιακής απόστασης: Αυτοί οι φακοί έχουν σταθερή εστιακή απόσταση και δεν μπορούν να ρυθμιστούν. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου η απόσταση και το μέγεθος του αντικειμένου είναι σταθερά.
•  Φακοί ζουμ: Αυτοί οι φακοί μπορούν να προσαρμόσουν την εστιακή απόσταση, επιτρέποντας στον χρήστη να αλλάξει τη μεγέθυνση της εικόνας. Χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου το μέγεθος και η απόσταση του αντικειμένου ποικίλλουν.
• Τηλεκεντρικοί φακοί: Αυτοί οι φακοί διατηρούν σταθερή μεγέθυνση ανεξάρτητα από την απόσταση του αντικειμένου, καθιστώντας τους ιδανικούς για τη μέτρηση ή την επιθεώρηση αντικειμένων με υψηλή ακρίβεια.
• Ευρυγώνιοι φακοί: Αυτοί οι φακοί έχουν μεγαλύτερο οπτικό πεδίο από τους τυπικούς φακούς, γεγονός που τους καθιστά ιδανικούς για εφαρμογές όπου πρέπει να αποτυπωθεί μεγαλύτερη περιοχή.
• Μακρο φακοί: Αυτοί οι φακοί χρησιμοποιούνται για κοντινή απεικόνιση μικρών αντικειμένων ή λεπτομερειών.

Η επιλογή του φακού εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή και την επιθυμητή ποιότητα, ανάλυση και μεγέθυνση εικόνας.

4,Πωςtoνα επιλέξω φακό για κάμερα μηχανικής όρασης;

Η επιλογή του σωστού φακού για κάμερα μηχανικής όρασης είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της καλύτερης δυνατής ποιότητας εικόνας και ακρίβειας για την εφαρμογή σας. Ακολουθούν ορισμένοι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή ενός φακού:

• Μέγεθος αισθητήρα εικόνας: Ο φακός που θα επιλέξετε πρέπει να είναι συμβατός με το μέγεθος του αισθητήρα εικόνας στη φωτογραφική μηχανή σας. Η χρήση φακού που δεν είναι βελτιστοποιημένος για το μέγεθος του αισθητήρα εικόνας μπορεί να οδηγήσει σε παραμορφωμένες ή θολές εικόνες.
• Οπτικό πεδίο: Ο φακός πρέπει να παρέχει το επιθυμητό οπτικό πεδίο για την εφαρμογή σας. Εάν χρειάζεστε μια μεγαλύτερη περιοχή για λήψη, μπορεί να είναι απαραίτητος ένας ευρυγώνιος φακός.

Οπτικό πεδίο ενός φακού κάμερας

• Απόσταση εργασίας: Η απόσταση μεταξύ του φακού και του αντικειμένου που απεικονίζεται ονομάζεται απόσταση εργασίας. Ανάλογα με την εφαρμογή, ενδέχεται να απαιτείται φακός με μικρότερη ή μεγαλύτερη απόσταση εργασίας.

Η απόσταση εργασίας

• Μεγέθυνση: Η μεγέθυνση του φακού καθορίζει πόσο μεγάλο εμφανίζεται το αντικείμενο στην εικόνα. Η απαιτούμενη μεγέθυνση θα εξαρτηθεί από το μέγεθος και τη λεπτομέρεια του αντικειμένου που απεικονίζεται.
• Βάθος πεδίου: Το βάθος πεδίου είναι το εύρος των αποστάσεων που εστιάζονται στην εικόνα. Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να απαιτείται μεγαλύτερο ή μικρότερο βάθος πεδίου.

Το βάθος πεδίου

• Συνθήκες φωτισμού: Ο φακός πρέπει να βελτιστοποιηθεί για τις συνθήκες φωτισμού στην εφαρμογή σας. Για παράδειγμα, εάν εργάζεστε σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, μπορεί να είναι απαραίτητος ένας φακός με μεγαλύτερο διάφραγμα.
• Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Ο φακός θα πρέπει να μπορεί να αντέχει τους περιβαλλοντικούς παράγοντες στην εφαρμογή σας, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και οι κραδασμοί.

Η λήψη αυτών των παραγόντων μπορεί να σας βοηθήσει να επιλέξετε τον σωστό φακό για την κάμερα μηχανικής όρασης και να εξασφαλίσετε την καλύτερη δυνατή ποιότητα και ακρίβεια εικόνας για την εφαρμογή σας.