Jakie jest pięć głównych elementów systemu wizyjnego maszynowego? Jaki rodzaj soczewek jest używany w systemach wizyjnych maszyn? Jak wybrać obiektyw do kamery wizyjnej?

1、Co to jest system widzenia maszynowego?

System widzenia maszynowego to rodzaj technologii wykorzystującej algorytmy komputerowe i sprzęt do przetwarzania obrazu, aby umożliwić maszynom postrzeganie i interpretowanie informacji wizualnych w taki sam sposób jak ludzie.

System składa się z kilku komponentów, takich jak kamery, czujniki obrazu, obiektywy, oświetlenie, procesory i oprogramowanie. Komponenty te współpracują ze sobą w celu przechwytywania i analizowania danych wizualnych, umożliwiając maszynie podejmowanie decyzji lub działań w oparciu o analizowane informacje.

system-wizji maszynowej-01

System widzenia maszynowego

Systemy widzenia maszynowego są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, takich jak produkcja, robotyka, kontrola jakości, nadzór i obrazowanie medyczne. Mogą wykonywać zadania takie jak rozpoznawanie obiektów, wykrywanie defektów, pomiary i identyfikacja, które są trudne lub niemożliwe do wykonania przez człowieka z taką samą dokładnością i konsekwencją.

2. Pięć głównych elementów systemu widzenia maszynowego to:

  • Sprzęt do przetwarzania obrazu: Obejmuje to kamery, obiektywy, filtry i systemy oświetleniowe, które rejestrują dane wizualne z kontrolowanego obiektu lub sceny.
  • Oprogramowanie do przetwarzania obrazu:To oprogramowanie przetwarza dane wizualne przechwycone przez sprzęt do przetwarzania obrazu i wydobywa z nich istotne informacje. Oprogramowanie do analizy danych wykorzystuje algorytmy, takie jak wykrywanie krawędzi, segmentacja i rozpoznawanie wzorców.
  • Analiza i interpretacja obrazu: Gdy oprogramowanie do przetwarzania obrazu wyodrębni odpowiednie informacje, system wizyjny wykorzystuje te dane do podejmowania decyzji lub działań w oparciu o konkretną aplikację. Obejmuje to takie zadania, jak identyfikacja wad produktu, liczenie obiektów lub czytanie tekstu.
  • Interfejsy komunikacyjne:Aby wykonać zadanie, systemy wizyjne często muszą komunikować się z innymi maszynami lub systemami. Interfejsy komunikacyjne, takie jak Ethernet, USB i RS232, umożliwiają systemowi przesyłanie danych do innych urządzeń lub odbieranie poleceń.
  • Iintegracja z innymi systemami: Systemy widzenia maszynowego można zintegrować z innymi systemami, takimi jak roboty, przenośniki lub bazy danych, tworząc kompletne, zautomatyzowane rozwiązanie. Integrację tę można osiągnąć za pomocą interfejsów oprogramowania lub programowalnych sterowników logicznych (PLC).

3、Jakiego rodzaju soczewki stosuje się w systemach widzenia maszynowego?

Systemy widzenia maszynowego zazwyczaj wykorzystują soczewki zaprojektowane specjalnie do zastosowań przemysłowych lub naukowych. Soczewki te są zoptymalizowane pod kątem jakości obrazu, ostrości i kontrastu, a także są zbudowane tak, aby wytrzymać trudne warunki i częste użytkowanie.

Istnieje kilka rodzajów soczewek stosowanych w systemach widzenia maszynowego, m.in.:

  • Obiektywy o stałej ogniskowej: Te obiektywy mają stałą ogniskową i nie można ich regulować. Są one zwykle używane w zastosowaniach, w których odległość i rozmiar obiektu są stałe.
  •  Obiektywy zmiennoogniskowe: Soczewki te umożliwiają regulację ogniskowej, umożliwiając użytkownikowi zmianę powiększenia obrazu. Są używane w zastosowaniach, w których rozmiar obiektu i odległość są różne.
  • Soczewki telecentryczne: Soczewki te utrzymują stałe powiększenie niezależnie od odległości od obiektu, co czyni je idealnymi do pomiaru lub kontroli obiektów z dużą dokładnością.
  • Obiektywy szerokokątne: Soczewki te mają większe pole widzenia niż soczewki standardowe, co czyni je idealnymi do zastosowań, w których konieczne jest uchwycenie większego obszaru.
  • Obiektywy makro: Te soczewki służą do obrazowania małych obiektów lub szczegółów z małej odległości.

Wybór obiektywu zależy od konkretnego zastosowania oraz pożądanej jakości obrazu, rozdzielczości i powiększenia.

4、Jaktowybrać obiektyw do kamery wizyjnej?

Wybór odpowiedniego obiektywu do kamery wizyjnej ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia najlepszej możliwej jakości i dokładności obrazu w danym zastosowaniu. Oto kilka czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze obiektywu:

  • Rozmiar czujnika obrazu: Wybrany obiektyw musi być zgodny z rozmiarem czujnika obrazu w aparacie. Używanie obiektywu, który nie jest zoptymalizowany pod kątem rozmiaru przetwornika obrazu, może powodować zniekształcenie lub rozmycie obrazów.
  • Pole widzenia: Soczewka powinna zapewniać żądane pole widzenia dla danego zastosowania. Jeśli potrzebujesz uchwycić większy obszar, niezbędny może być obiektyw o szerszym kącie.

system-wizji maszynowej-02

Pole widzenia obiektywu aparatu

  • Odległość robocza: Odległość między obiektywem a obrazowanym obiektem nazywana jest odległością roboczą. W zależności od zastosowania może być wymagany obiektyw o krótszej lub większej odległości roboczej.

system-wizji maszynowej-03

Odległość robocza

  • Powiększenie: Powiększenie obiektywu określa, jak duży obiekt pojawia się na obrazie. Wymagane powiększenie będzie zależeć od rozmiaru i szczegółowości obrazowanego obiektu.
  • Głębia ostrości: Głębia ostrości to zakres odległości, na które jest ostry obraz. W zależności od zastosowania może być konieczna większa lub mniejsza głębia ostrości.

system-wizji maszynowej-04

Głębia ostrości

  • Warunki oświetleniowe: Obiektyw powinien być zoptymalizowany pod kątem warunków oświetleniowych w danym zastosowaniu. Na przykład, jeśli pracujesz w warunkach słabego oświetlenia, może być konieczny obiektyw z większą aperturą.
  • Czynniki środowiskowe: Obiektyw powinien być w stanie wytrzymać czynniki środowiskowe występujące w danym zastosowaniu, takie jak temperatura, wilgotność i wibracje.

Uwzględnienie tych czynników może pomóc w wyborze odpowiedniego obiektywu do kamery wizyjnej maszynowej i zapewnić najlepszą możliwą jakość i dokładność obrazu dla danego zastosowania.


Czas publikacji: 23 maja 2023 r