Rūpnieciskās pārbaudes sistēmās izplatīta kļūda ir tāda, ka kameras modulis ar augstāku izšķirtspēju noteikti ir pārāks. Daudzi sarežģīti risinājumi dod priekšroku 2 MP vai 5 MP kameru moduļiem, nevis neapdomīgi izvēloties 8 MP vai lielāku izšķirtspēju praktiskos lietojumos.
Izskaidrojums ir vienkāršs: rūpnieciskā redzējuma mērķis ir radīt uzticamākus rezultātus, nevis labāk{0}}izskatošus attēlus. Šajā situācijā sistēmas stabilitāte, apstrādes ātrums un vizuālā kvalitāte ir svarīgāki par pikseļu skaitu.
Kāpēc augstāka izšķirtspēja ne vienmēr ir labāka?
1. Datu pieaugums palēnina sistēmas darbību
Pārejot no 2MP uz 8MP, datu apjoms palielinās par aptuveni 4 reizēm. Tas palielina slodzi ISP apstrādei un rada spiedienu uz joslas platumu (USB/MIPI) un aizmugursistēmas algoritmiem. Ātrgaitas{5}}ražošanas līnijās šī aizkave tieši ietekmē caurlaidspēju.
2. Sīkāka informācija nozīmē vairāk trokšņa
Augstāka izšķirtspēja sniedz vairāk detaļu, bet arī pastiprina troksni, tekstūras traucējumus un apgaismojuma izmaiņas. Tādos uzdevumos kā malu noteikšana un defektu pārbaude var samazināt algoritma stabilitāti.
3. Mazāki pikseļi samazina veiktspēju
Ar vienādu sensora izmēru augstāka izšķirtspēja nodrošina mazāku pikseļu izmēru. Mazākiem pikseļiem parasti ir zemāka signāla-/-trokšņu attiecība, kas rada lielāku troksni un kustības izplūšanu zema-gaismas vai liela{4}}ātruma gadījumā.
4. Sistēmas izmaksas kopumā palielinās
Augstāka izšķirtspēja ietekmē ne tikai sensora izmaksas, bet arī skaitļošanas prasības, termisko dizainu un joslas platuma prasības.
Kas patiešām ir svarīgi rūpnieciskajā pārbaudē
Regularitāte
Ja sistēma ir konsekventa, tā var konsekventi radīt konsekventus rezultātus tādos pašos apstākļos laika gaitā. Pat nelielas attēla izvades izmaiņas (krāsu maiņa, ekspozīcijas novirze, apgaismojuma izmaiņas) var izraisīt nekonsekventus noteikšanas rezultātus rūpnieciskajā pārbaudē. Lai nodrošinātu, ka algoritms darbojas droši, neprasot biežu atkārtotu kalibrēšanu, pienācīgam kameras modulim ir jārada nemainīga attēla kvalitāte kadram pēc kadra.
Atkārtojamība
Sistēmas spēja radīt vienu un to pašu pārbaudes rezultātu, vienlaikus mērot vienu un to pašu lietu vairāk nekā vienu reizi, tiek saukta par atkārtojamību. Automatizētajās ražošanas līnijās, kad tas pats produkts atkal tiek cauri sistēmai, tas ir ļoti svarīgi. Nepareizi pozitīvi rezultāti vai nepamanīti trūkumi rodas sliktas atkārtojamības dēļ. Lai sasniegtu lielisku atkārtojamību, nepieciešama stabila optika, regulēta ekspozīcija un zema trokšņa līmeņa attēlveidošana.
Minimālais latentums
Pārbaudei reāllaikā{0}}neliels latentums ir ļoti svarīgs. Ir iekļauta algoritma izpilde, datu pārraide, ISP apstrāde un sensora nolasīšanas laiks. Aizkavēšanos var izraisīt palielināta datu slodze, ko izraisa augstas-izšķirtspējas kameru moduļi. Liela ātruma{5}}ražošanas iestatījumos ir svarīgas pat milisekundes. Ar zemākas izšķirtspējas risinājumu bieži tiek uzturēta stabila caurlaidspēja un ātra reakcija.
Uzticamība
Sistēmas spēja nepārtraukti darboties ilgstoši bez darbības traucējumiem vai veiktspējas pasliktināšanās ir pazīstama kā uzticamība. Rūpnieciskos apstākļos ir iespējami putekļi, temperatūras svārstības un vibrācija. Šādos apstākļos uzticamam kameras modulim jāturpina radīt stabilus attēlus bez regulāras apkopes vai atkārtotas kalibrēšanas.
Sistēmas efektivitāte
Sistēmas efektivitāte ir visaptveroša{0}}statistika, kas nodrošina līdzsvaru starp resursu izmantošanu, izmaksām un veiktspēju. Ir iekļauta apstrādes slodze, enerģijas patēriņš, joslas platuma lietojums un aparatūras prasības. Labi-izstrādāta sistēma palielina efektivitāti visā konveijerā, sākot no attēla uzņemšanas līdz lēmuma pieņemšanai, nevis tikai cenšas palielināt izšķirtspēju.
Daudzos gadījumos labi{0}}optimizēts 2 MP kameras modulis nodrošina labāku inženierijas vērtību nekā augstākas-izšķirtspējas risinājums.
Atlases rokasgrāmata: pareizās izšķirtspējas izvēle
1. Aprēķiniet pikseļus no mērķa lieluma
Sāciet ar mazāko nosakāmo objektu. Piemēram, lai noteiktu 1 mm defektu 100 mm redzes laukā, ir nepieciešami aptuveni 100 pikseļi visā mērķī.
2. Piešķiriet prioritāti kadru ātrumam
Dinamiskās pārbaudes scenārijos stabila 30 kadri/s vai 60 kadri/s izvade bieži vien ir svarīgāka par augstāku izšķirtspēju.
3. Apsveriet saskarnes joslas platumu
Saskarnes, piemēram, USB vai MIPI, var kļūt par šķēršļiem augstākas izšķirtspējas gadījumā, tāpēc sistēmas{0}}līmeņa līdzsvars ir ļoti svarīgs.
4. Optimizējiet algoritma vajadzībām
Ja algoritms ir jutīgs pret troksni vai paļaujas uz malu noteikšanu, izšķirtspējas samazināšana faktiski var uzlabot precizitāti.
[Attēla vietturis: Industrial Vision System]
Risinājuma atsauce
Augstas{0}}precizitātes pārbaudei varat apsvērt:
IMX{0}}MP kameras modulis
Tomēr lielākajai daļai standarta lietojumu, piemēram, skenēšanai, virsmas pārbaudei un mērīšanai, 2MP–5MP moduļi ir efektīvāki un uzticamāki.
Izpētiet citus risinājumus:
kameras moduļu risinājumi
Secinājums
Rūpnieciskās pārbaudes mērķis nav maksimāli palielināt izšķirtspēju, bet gan atrast optimālo līdzsvaru starp izšķirtspēju, ātrumu un stabilitāti. Daudzās lietojumprogrammās zemāka izšķirtspēja nodrošina labāku sistēmas vispārējo veiktspēju.
