Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Выбор видеокамеры для системы обработки изображений. Часть 1

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Выбор видеокамеры для системы обработки изображенийЧасть 1

Первое конкретное решение на пути к созданию реальной системы – это выбор видеокамеры. Лучше всего начать с четкой самостоятельной оценки. Первый и, по сути, самый важныи вопрос: что в действительности требуется снимать камерой? Получив ответ на этот вопрос, можно задать следующий: какими характеристиками должна обладать камера для такой съемки? Далее можно переходить к выбору сенсора, типа затвора и интерфейса
Ларс Бринкманн
Руководитель группы по продажам в Южной и Восточной Европе компании Basler AG

Если не знать, что именно искать, то есть риск потратить уйму времени на просмотр каталогов многочисленных производителей камер. От богатства ассортимента моделей, характеристик, полезных функций и потенциальных областей применения захватывает дух. Нужен фильтр. Начнем с наиболее очевидного: области применения камеры.

Решение о внедрении системы обработки изображений, как правило, основано на реальной необходимости. Основные требования к системе уже укажут на одну из двух основных технологий камер, используемых в промышленных системах машинного зрения: сетевая или промышленная камера?

Камеры для систем обработки изображении подразделяются на промышленные камеры (камеры машинного зрения) и сетевые камеры (IP-камеры)

Сетевые камеры

Иначе называются IP-камерами. Могут вести запись локально, на карту памяти. IP-камеры часто используются для решения классических задач видеонаблюдения, а также применяются в сочетании с промышленными камерами. Как правило, сетевая камера помещается в надежный корпус, устои чивый к ударам и защищающий от неблагоприятных погодных условий , поэтому такие камеры одинаково пригодны для эксплуатации как внутри, так и вне помещении . Для получения изображений превосходного качества даже при чрезвычайно низком уровне освещенности и в плохих погодных условиях было разработано множество функций , в том числе дневной /ночной режим и специальные инфракрасные фильтры (полосно-заграждающие или полосно-пропускающие). Сетевые камеры сжимают записанные изображения. В результате объем данных уменьшается настолько, что изображения можно сохранить на камере. Неограниченное количество пользователей может получить к ним доступ, подключившись по сети.

Сетевые камеры используются для решения различных задач видеонаблюдения, в том числе для контроля процессов на линиях отгрузки и в системах упаковки, а также в системах видеонаблюдения в зданиях и системах контроля дорожного движения. Где можно встретить сетевые камеры:

  • банки;
  • казино;
  • здания компаний с прилегающими территориями;
  • общественные здания (стадионы, вокзалы, аэропорты, контейнерные порты);
  • логистические и транспортные терминалы (центры хранения и транспортировки грузов, контрольно-пропускные пункты).

Промышленные камеры

Напротив, передают несжатые изображения (необработанные данные в формате RAW) непосредственно на ПК, где, собственно, и осуществляется обработка относительно большого объема данных. Преимущество этого метода состоит в отсутствии потерь информации.

Промышленные камеры подразделяются на матричные и линейные. Различие между ними заключается в принципе захвата изображения. Изображение состоит из определенного количества строк. Матричная камера оснащена прямоугольным сенсором, содержащим множество строк пикселей , которые подвергаются экспозиции одновременно. Таким образом, запись данных изображения осуществляется в один прием, как и их обработка.

Линейные камеры оснащены единственным сенсором, содержащим всего одну, две или три строки пикселей . Захват данных изображения осуществляется строка за строкой , после чего на этапе обработки из отдельных строк восстанавливается полное изображение. Вопрос о выборе матричной или линей ной камеры связан с областью применения камеры и предъявляемыми к ней требованиями.

Матричные камеры
Обычно применяются для решения разнообразных задач в различных отраслях промышленности.

  • В автомобильной промышленности матричные камеры используются в процессе контроля качества отдельных узлов; в автоматике и робототехнике – в системах позиционирования компонентов и для считывания кодов. Системы обработки изображений применяются на всех этапах цепочки создания стоимости: и производителями, и поставщиками, и мастерскими.
  • В электронике с помощью матричных камер проводится контроль качества компонентов, например печатных плат, их автоматизированная сборка и осмотр мест пай ки.
  • В фармацевтической промышленности и тароупаковочном производстве матричные камеры используются в целях осуществления контроля качества на всех этапах производства, для контроля комплектности, проверки соответствия требованиям соблюдения размеров и выявления брака, а также для считывания штрих-кодов, текстовых или матричных кодов.
  • В производстве фотоэлектрических модулей матричные камеры применяются для контроля геометрии и оценки распила, а также при тестирования электролюминесценции фотоэлементов, проводников и модулей .
  • В робототехнике матричные камеры играют центральную роль в системах автоматизированной сборки узлов и контроля захвата и позиционирования компонентов в процессе производства, например в машиностроении.
  • В спорте матричные камеры помогают осуществлять анализ движений и техники игры; используются при проведении лечебных процедур.
  • В промышленной микроскопии матричные камеры незаменимы в детальном осмотре материалов, микроструктур и сварных швов.
Промышленные камеры передают несжатые изображения (необработанные данные в формате RAW) непосредственно на ПК, где, собственно, и осуществляется обработка относительно большого объема данных

Кроме того, матричные камеры находят применение для решения множества задач, не связанных с промышленностью.

  • В биомедицинской микроскопии, медицине и биологических науках матричные камеры устанавливаются в различных аппаратах, таких как стоматологические сканеры и приборы для проверки глазного дна; широко применяются в лабораторных исследованиях.
  • В сферах управления дорожным движением и транспортировкой матричные камеры задействуются в различных интеллектуальных транспортных системах, которые отвечают за регулировку транспортных потоков, автоматизированный сбор дорожных пошлин и контроль дорожного движения.

Матричные камеры часто устанавливаются в дополнение к сетевым камерам в системах безопасности и видеонаблюдения.

Линейные камеры
Используются повсеместно в целях контроля качества продукции в процессе ее перемещения на конвейере – иногда на очень высокой скорости. Можно выделить четыре типичные области применения таких устройств.

  • Проверка печатных изображении в газетных и журнальных типографиях, где печатная продукция движется со скоростью до 100 км/ч.
  • Через сортировочные центры логистических компании каждый день проходят миллионы писем и посылок. Благодаря линей ным камерам идентификация и сортировка каждого почтового отправления осуществляется с молниеносной скоростью, что обеспечивает их быструю и бесперебойную доставку.
  • В пищевой промышленности линейные камеры находят применение в целях контроля качества пищевых продуктов, включая проверку геометрии и выявление поврежденных участков и посторонних частиц. С их помощью проводится осмотр упаковки и проверка крышек и пробок на бутылках.
  • Линейные камеры применяются для контроля качества поверхности различных материалов, от полимерной пленки и бумаги до стали и текстильного полотна, не говоря уже о полупроводниковых пластинах и поверхностях с покрытием в таких отраслях, как электроника и производство фотоэлектрических модулей .

Монохромная или цветная? Ответить на этот вопрос относительно просто. Сначала следует определить, для решения каких задач будет применяться система обработки изображений . В процессе выяснения, какие результаты требуется получить от системы на базе камеры, станет понятно, должны ли изображения быть цветными для их правильного анализа либо текущей обработки, или можно обой тись черно-белыми.

Если цвет не является обязательным условием, то рекомендуется остановить свои выбор на монохромной камере. Ввиду отсутствия необходимости в светофильтрах эти камеры отличаются более высокой чувствительностью по сравнению с цветными и позволяют получать изображения с более высокой степенью детализации. Кроме того, во многих областях, например в интеллектуальных транспортных системах, монохромные и цветные камеры часто применяются в комбинации в целях обеспечения соблюдения определенных законодательных требований, предъявляемых в конкретной стране к фотографиям, используемым в качестве доказательств

Во второй части статьи обратимся к выбору сенсора, типа затвора и интерфей са и подробно рассмотрим эти и другие этапы принятия решения о выборе камеры.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2015
Посещений: 11120

  Автор

Ларс Бринкманн

Ларс Бринкманн

Региональный менеджер по продажам компании Basler AG

Всего статей:  6

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций