Назначение камер технического зрения
Камеры технического зрения применяют для автоматического контроля продукции и технологических процессов. С их помощью проверяют геометрические размеры, форму, положение и комплектность изделий, выявляют дефекты поверхности и сборки, считывают штрихкоды, QR-коды и Data Matrix, распознают маркировку и символы. Камеры также используют для сортировки продукции, подсчёта объектов, контроля упаковки, наведения промышленных роботов и определения координат деталей на конвейере. Полученные изображения обрабатываются системой технического зрения, после чего результаты контроля передаются в ПЛК или другое оборудование АСУ ТП.
Виды камер технического зрения CREVIS
В каталоге камеры разделены по интерфейсу и принципу съемки. CameraLink, CoaXPress и GigE Vision - это интерфейсы передачи изображения. Line Scan - отдельный способ получения изображения, при котором камера снимает объект не целым кадром, а последовательно, строка за строкой.
Камеры CameraLink
CameraLink используют там, где важны высокая скорость, стабильная передача данных и точная аппаратная синхронизация. Камера подключается к промышленному компьютеру через совместимую плату видеозахвата. По сравнению с сетевыми интерфейсами такое подключение сложнее, однако оно хорошо подходит для высокоскоростных измерений и контроля быстро движущихся объектов.
Линейка CREVIS включает цветные и монохромные CMOS-камеры с разрешением от 720 × 540 до 4096 × 3000 пикселей. Скорость отдельных моделей достигает 523 кадров в секунду. Компактный корпус 29 × 29 × 29 мм удобен для установки внутри станков и оборудования, где место для камеры ограничено.
Камеры CoaXPress
CoaXPress рассчитан на передачу большого объема данных с минимальной задержкой. Этот интерфейс выбирают, когда высокое разрешение требуется совместить с большой частотой кадров. Изображение передается по коаксиальному кабелю, для подключения к компьютеру нужна плата видеозахвата CoaXPress.
Камеры CREVIS работают по стандарту CXP-6. В разделе представлены цветные и монохромные модели с разрешением до 5488 × 3672 пикселей и скоростью съемки до 523 кадров в секунду. Они могут использоваться для контроля электроники, точных измерений и инспекции продукции на быстродействующих линиях.
Камеры GigE Vision
GigE Vision удобен, если камера установлена на значительном расстоянии от компьютера. Подключение выполняется через Gigabit Ethernet, длина линии может достигать 100 метров. Специализированная плата видеозахвата обычно не требуется, достаточно совместимого сетевого интерфейса.
Это практичный вариант для протяженных производственных линий и систем, в которых работает несколько камер. В каталоге есть цветные и монохромные модели с разрешением от 728 × 544 до 5496 × 3672 пикселей и скоростью до 280 кадров в секунду. Часть камер поддерживает PoE. К этой же группе относятся модели с поляризационным сенсором и SWIR-камера для съемки в видимом и коротковолновом инфракрасном диапазоне.
Камеры Line Scan
Линейная камера снимает одну строку пикселей, а движение объекта позволяет последовательно собрать полное изображение. Поэтому Line Scan хорошо подходит для непрерывных и протяженных материалов, которые неудобно контролировать обычной кадровой камерой.
Таким способом проверяют бумагу, пленку, ткань, металлическую ленту, печатную продукцию, древесные плиты и другие движущиеся поверхности. Если деталь вращается, линейная камера позволяет получить развертку ее цилиндрической поверхности.
У CREVIS представлены монохромные CMOS-модели с разрешением 2048, 4096, 8192 и 16384 пикселя в строке. Максимальная частота составляет 144 тысячи строк в секунду. Изображение передается через CameraLink, а для привязки съемки к скорости движения материала может использоваться энкодер.
Сравнение камер технического зрения
| Тип камеры | Способ съемки | Характеристики камер CREVIS | Подключение | Основные задачи |
|---|---|---|---|---|
| CameraLink | Полный двумерный кадр | Цветные и монохромные CMOS-модели, до 4096 × 3000, до 523 кадров/с | Кабель CameraLink и плата видеозахвата | Высокоскоростной контроль, измерения, синхронная съемка движущихся объектов |
| CoaXPress | Полный двумерный кадр | Цветные и монохромные CMOS-модели, CXP-6, до 5488 × 3672, до 523 кадров/с | Коаксиальный кабель и плата видеозахвата CoaXPress | Контроль с высоким разрешением, частотой кадров и минимальной задержкой |
| GigE Vision | Полный двумерный кадр | Цветные, монохромные, SWIR- и поляризационные модели, до 5496 × 3672, до 280 кадров/с | Gigabit Ethernet, плата видеозахвата обычно не требуется | Протяженные линии, удаленное подключение и многокамерные системы |
| Line Scan | Последовательная съемка строк | Монохромные CMOS-модели от 2K до 16K, до 144 тыс. строк/с | CameraLink, плата видеозахвата, при необходимости энкодер | Рулонные материалы, непрерывные поверхности и вращающиеся детали |
Обратите внимание: Line Scan и CameraLink нельзя сравнивать как два разных интерфейса. Line Scan определяет принцип съемки, а CameraLink - способ передачи данных. Линейные камеры CREVIS, представленные в каталоге, используют интерфейс CameraLink.
Монохромные, цветные и специальные камеры
- Монохромные камеры выбирают для измерений, поиска контуров, распознавания маркировки и контроля поверхности. Если цвет объекта не влияет на результат проверки, монохромное изображение часто оказывается более информативным.
- Цветные камеры нужны для проверки оттенков деталей, проводов, упаковки, индикаторов и цветной маркировки.
- SWIR-камеры снимают в коротковолновом инфракрасном диапазоне. Модель HG-A130SW работает в диапазоне от 0,4 до 1,7 мкм и позволяет обнаруживать различия, которые плохо видны обычной камерой.
- Камеры с поляризационным сенсором применяют при работе с бликующими, отражающими и прозрачными материалами. Поляризация помогает повысить контраст царапин, внутренних напряжений и других слабозаметных дефектов.
Как подобрать промышленную камеру
Сначала необходимо определить размер контролируемой области и минимальный дефект, который должна распознавать система. После этого можно рассчитывать требуемое разрешение и выбирать сенсор, объектив и рабочее расстояние.
- Скорость линии. От нее зависит необходимая частота кадров или строк и допустимое время экспозиции.
- Принцип съемки. Кадровая камера (Area Scan) получает полный двумерный кадр за одну экспозицию. Она подходит для контроля отдельных деталей или ограниченной области. Камера Line Scan снимает объект последовательно, строка за строкой, а затем формирует из них единое изображение. Линейную съемку выбирают для пленки, ткани, бумаги, металлической ленты и других протяженных материалов, а также для получения развертки вращающихся деталей.
- Интерфейс. GigE Vision удобен для удаленного подключения. CameraLink и CoaXPress используют, когда требуется высокая скорость передачи и минимальная задержка.
- Цветность. Для измерений и поиска дефектов обычно достаточно монохромной камеры. Цветная модель нужна, если система должна различать оттенки.
- Тип затвора. Глобальный затвор предпочтителен при съемке быстро движущихся объектов. Rolling Shutter подходит прежде всего для неподвижных или медленно перемещающихся деталей.
- Спектральный диапазон. Для специальных задач могут потребоваться SWIR- или поляризационные камеры.
- Синхронизация. Нужно заранее учитывать подключение датчика, ПЛК, энкодера и внешнего освещения.
Специалисты CREVIS помогут подобрать камеру технического или машинного зрения с учетом скорости линии, требуемого разрешения, интерфейса и условий установки. Для уточнения цены и срока поставки камеры в Казахстане направьте описание задачи и основные параметры контролируемого объекта.