text.skipToContent text.skipToNavigation

Smart Camera 和视觉传感器技术

作为传感器格式的完整图像处理系统,Smart Ca­me­ra 和视觉传感器可以轻松地设置图像处理应用。凭借直观的操作和最大化的功能,可以完成工业图像处理的各种任务,轻松地组装和设置基于 PC 的视觉系统。

什么是 Smart Ca­me­ra?

Smart Ca­me­ra 将图像拍摄和分析集成在一个外壳中。光学系统和照明系统通常不是固定安装的,可以单独配置。因此,应用范围与传统的基于 PC 的视觉系统相当。智能相机通常具有一个可与复杂图像处理程序相媲美的软件环境,涵盖从简单到广泛的软件包。

B60 Smart Camera,设有自动对焦功能和 C 接口

Smart Ca­me­ra 如何工作?

智能相机的特点是将图像拍摄和分析融合在一个紧凑而坚固的外壳中。通过安装的处理器在内部对采集的原始图像数据进行进一步处理,从而能够直接输出结果(例如合格件/不合格件)。与强大的软件相结合,可以成功地完成不同任务。通常通过以太网接口访问设备,并通过图形用户界面编写应用程序。通过将智能硬件与功能强大的软件相结合,有时甚至可以单独编程,用户可以获得适用于其应用的高性能解决方案。作为全套解决方案,Smart Ca­me­ra 可大大地简化了图像处理项目的设置

Smart Ca­me­ra 与视觉传感器有何区别?

视觉传感器与 Smart Ca­me­ra 的界限并非总是很清楚,因为过渡特征不明显。

什么是视觉传感器?

视觉传感器的结构特别紧凑,除了照明系统之外,其系统还配有适当的光学元件。视觉传感器的分辨率和计算能力通常受到限制,并且针对特定应用进行了最佳调整。即使不具备工业图像处理的专业知识,也可快速配置软件。预先训练的神经网络使用得越来越多,用户可以使用较少的参考图像对合格/不合格品进行简单的分类。应用领域通常限于简单的识别任务、存在性检查和简单的测量应用。

什么时候使用 C 口摄像头,什么时候使用自动对焦?

摄像头的光学系统确定给定工作距离下产生的视野。在大多数工业图像处理应用中,由于物体尺寸和安装情况已知,这些参数是固定规定的。因此,这里使用了 C 口物镜。根据工作距离、物体尺寸和传感器尺寸选择适当的物镜。视觉计算器在这方面提供相应的支持。



如果至少一个基本光学参数是可变的,必须根据这种变化尽快调整焦点。设有自动对焦功能的设备可以示教不同的对焦位置。例如,在检测不同尺寸的包装时,由于工作距离不同,需要使用设有自动对焦功能的摄像头。 
 
在保持相同的工作距离下使用带有 C 接口的 Smart Camera B60。

Smart Ca­me­ra 带有 C 口

在保持相同的工作距离下使用带有 C 接口的 Smart Camera B60。

Smart Ca­me­ra 配有自动对焦功能

自动对焦功能如何工作?

设有自动对焦功能的设备可以将焦点自动设置为选定的图像区域,即使在距离变化的情况下也能保证高分辨率的图像。基本上可区分为机械技术基于软件的技术。机械式自动对焦包括电机、液体透镜或压电式自动对焦技术,而软件则会将对比度与相位自动对焦区分开来。

机械功能原理

Softwarebasierte Funktionsweisen

Welche Technologie passt am besten zur Anwendung? Die Unterschiede auf einen Blick

Wel­che Be­deu­tung hat die in­te­grier­te Be­leuch­tung?

Das Beleuchtungsmodul wird werkzeuglos an der Smart Camera B60 mit Autofokus befestigt.
Die Be­leuch­tung ist beim Ein­satz von Smart Ca­me­ras und Vision-​Sensoren es­sen­ziell. Um sch­wa­ches oder in­ho­mo­ge­nes Um­ge­bungs­licht aus­zu­glei­chen, sind Smart Ca­me­ras und Vision-​Sensoren mit Au­to­fo­kus meist mit einer in­te­grier­ten Be­leuch­tung aus­ges­tat­tet. Die oft­mals wech­sel­ba­ren Be­leuch­tungs­mo­du­le können je nach An­wen­dung di­rekt im Feld aus­ge­tauscht wer­den. Hier­bei han­delt es sich in der Regel  um Au­flicht, da in­te­grier­te Be­leuch­tun­gen nicht va­ria­bel zur Ka­me­ra aus­ge­rich­tet wer­den können. Um möglichst ho­mo­ge­ne Be­leuch­tungs­si­tua­tio­nen ohne Re­fle­xio­nen zu er­zeu­gen, sind bei ei­ni­gen Mo­de­llen ein­zel­ne Seg­men­te se­pa­rat ans­teuer­bar. Dies ermöglicht ins­be­son­de­re bei kur­zen Arbeitsabständen die Si­mu­la­tion un­ters­chied­li­cher Be­leuch­tungs­win­kel und sorgt somit für dif­fu­se Be­lich­tung oder die Ex­trak­tion spe­zi­fis­cher Merk­ma­le. In größeren Arbeitsabständen und bei Dur­chlich­tan­wen­dun­gen kommt häufig ex­ter­ne Be­leuch­tungs­tech­nik zum Ein­satz.

Wel­che Auflösung passt zu wel­cher An­wen­dung?

0,4 Me­ga­pi­xel (VGA)

Ein­fa­che An­wen­dun­gen, z. B. An­we­senheits­kon­tro­llen, etc.

1,6 Me­ga­pi­xel

Mon­ta­ge­kon­tro­llen, op­tis­che Zei­che­ner­ken­nun­gen, etc.

5 Me­ga­pi­xel

An­wen­dun­gen, die eine hohe Ge­nauig­keit er­for­dern, z. B. Mes­sun­gen, Ins­pek­tio­nen, etc.

≥ 12 Me­ga­pi­xel

Ins­pek­tio­nen von höchster Präzision 

Was ist ein Bild­chip?

Der Bild­chip (auch: Bild­sen­sor) ist ein elek­tro­nis­ches Bau­teil, das emp­find­lich auf Licht reagiert. Ein­tref­fen­des Licht (Pho­to­nen) wird durch den pho­toe­lek­tris­chen Ef­fekt in elek­tris­che La­dung um­ge­wan­delt. In der In­dus­trie kom­men vo­rran­gig mo­no­chro­me Sen­so­ren zum Ein­satz, weil diese einen ge­rin­ge­ren Da­ten­ver­kehr ve­rur­sa­chen. Meist han­delt es sich hier­bei um Com­ple­men­tary Metal-​Oxid Se­mi­con­duc­tor, kurz CMOS-​Sensoren.
Explosionszeichnung einer Smart Camera B60 mit Darstellung des Bildchips.

Wovon hängt die Größe eines Bild­chips ab?

Je nach Auflösung lie­gen die Sen­so­ren für die in­dus­trie­lle Bild­ve­rar­bei­tung in un­ters­chied­li­chen Größen vor. Je größer, desto tech­nisch bes­ser, aber desto un­prak­tis­cher auch für kom­pak­te Ka­me­ras mit be­grenz­tem Platzan­ge­bot. Auf­grund immer bes­se­rer Hers­te­llungs­pro­zes­se, wel­che die Nach­tei­le klei­ne­rer Bild­chips mi­ni­mie­ren, ten­diert der Markt zu immer klei­ne­ren Sensorgrößen. Fällt der Bild­chip klei­ner aus, bleibt auch we­ni­ger Platz für die ein­zel­nen Pixel. Je größer ein Ein­zel­pi­xel ist, desto mehr Licht kann die­ser auf­neh­men und desto we­ni­ger Licht muss der An­wen­dung zugeführt wer­den. Da in der Bild­ve­rar­bei­tung oft­mals kurze Be­lich­tungs­zei­ten, z. B. in sch­ne­llen dy­na­mis­chen An­wen­dun­gen, vo­raus­ge­setzt wer­den, muss hier ins­be­son­de­re auf die Aus­ge­wo­genheit zwis­chen Pi­xe­lan­zahl und -​größe geach­tet wer­den. 

Wann kom­men Color-​Bildchips zum Ein­satz?

Der Ein­satz einer Farb­ka­me­ra, also einer Ka­me­ra mit Color-​Bildchip, ist in den we­nigs­ten Fällen er­for­der­lich. Erst wenn Merk­ma­le über klei­ne Far­bun­ters­chie­de de­tek­tiert wer­den müssen, emp­fiehlt es sich, mit Color-​Bildchips zu ar­bei­ten. Dies liegt darin begründet, dass mo­no­chro­me Sen­so­ren eine deu­tlich höhere Lich­temp­find­lich­keit als Color-​Bildchips auf­wei­sen und sich durch den ge­rin­ge­ren Da­ten­ver­kehr po­si­tiv auf die Pro­zess­zeit aus­wir­ken.
 
Produktvergleich
Kontaktperson Haben Sie Fragen?