Hoe u bewegingsonscherpte in machine vision-toepassingen kunt voorkomen
De industriële camera kan korrelige of onscherpe beelden vastleggen als gevolg van bewegingsonscherpte . Onnauwkeurige metingen, slechte foutdetectie of onjuiste classificaties worden veroorzaakt door wazige beelden. Beweging of trillingen tijdens de belichtingsperiode van de industriële camera resulteren in bewegingsonscherpte. Bewegingsonscherpte in een afbeelding ontstaat wanneer een object tijdens de belichtingsperiode meer dan 0,5 pixels beweegt.
De sluitertijd moet zodanig zijn dat de scène bevroren is en het object tijdens de belichtingstijd niet meer dan 0,5 pixels beweegt om bewegingsonscherpte te voorkomen. Dit wordt bereikt door de belichtingstijd van de camera te verkorten. Omdat er echter minder tijd is om licht op te vangen, zal het verkorten van de belichtingstijd ook resulteren in een donkerder beeld.
Illustratie van het effect van bewegingsonscherpte
Vergroot de lichtgevoeligheid van uw machine vision-opstelling
U kunt een van de volgende zaken controleren om de lichtgevoeligheid van de beeldinstellingen te verhogen als uw afbeelding te donker is:
- Als u overschakelt van een F2.0- naar een F1.4-lens, kunt u twee keer zoveel licht vastleggen; Houd er echter rekening mee dat het gebruik van een groter diafragma resulteert in minder scherptediepte.
- Maak gebruik van een camera met grote pixels. Er kunnen meer fotonen worden opgevangen door beeldsensoren uit dezelfde productlijn als hun pixels groter zijn. Er wordt vier keer zoveel licht geproduceerd als een beeldsensor met een pixel van 6,9 µ wordt gebruikt in plaats van een beeldsensor met een pixel van 3,45 µ (3,45*3,45=10,90 µm², 6,9*6,9=47,61 µm²). Een grotere pixel vertaalt zich niet altijd in een lichtgevoeligere pixel bij het vergelijken van sensoren uit verschillende productlijnen, want hoe recenter de beeldsensor, hoe lichtgevoeliger de pixel is voor dezelfde pixelgrootte.
- Gebruik de binning-modus wanneer u de camera gebruikt. De nieuwe pixelwaarde die de camera bepaalt is de som van de vier pixels. (De resolutie van de camera wordt met een factor vier verlaagd). Hierdoor zal de gevoeligheid voor licht verviervoudigen.
- Maak gebruik van een monochrome lens. Met een monochrome camera kan tot drie keer zoveel licht worden vastgelegd als met een kleurencamera.
- Verhoog de digitale versterking, maar houd er rekening mee dat digitale versterking ook ruis met zich meebrengt.
- Voeg extra externe verlichting toe.
- Als u machine vision-lampen gebruikt, kunt u proberen een stroboscoopcontroller te gebruiken om de lichten te overflitsen.
- Bewegingsonscherpte kan worden verminderd door de beweging van het object te vertragen.
Belichtingstijd berekenen om bewegingsonscherpte te voorkomen
In dit voorbeeld proberen we een object van 1 millimeter te detecteren. We gebruiken een camera met een resolutie van 1280 x 960 mm en een gezichtsveld van 320 x 240 mm. FOV / cameraresolutie = 320/1280 = 0,25 mm/pixel is onze systeemresolutie.
De snelheid van het object is 0,6 meter/minuut = 0,6*1000/60= 10 mm/seconde
Het object mag niet meer dan 0,5 pixel bewegen en we hebben al berekend dat 1 pixel 0,25 mm is. Het object mag niet meer dan 0,5*0,25=0,125 mm bewegen.
De tijd die het object nodig heeft om 0,125 mm te verplaatsen is bewegingsafstand / snelheid van object = 0,125/10 = 0,0125 seconde = 12,5 milliseconden.
De maximale belichtingstijd om bewegingsonscherpte te voorkomen is 12,5 milliseconden.
Belangrijke opmerking : een global shutter-camera is nodig om bewegende objecten vast te leggen. Beelden van een rolling shutter-camera zullen vervormd zijn ( zie het artikel rolling shutter vs. global shutter ).
Neem contact met ons op als u aanvullende hulp nodig heeft bij het bepalen van de juiste belichtingsduur voor uw opstelling om bewegingsonscherpte te voorkomen.