Bir Smart Camera nedir?
Smart Camera’lar, görüntü kaydını ve değerlendirmeyi tek bir gövdede birleştirir. Optik ve aydınlatma genellikle sabit olarak monte edilmemiştir ve özel olarak yapılandırılabilir. Bu sayede geleneksel bir bilgisayar tabanlı görüntü işleme sistemi ile karşılaştırılabilir bir kullanım çeşitliliği elde edilir. Akıllı kameralar genellikle basitten karmaşık görüntü işleme programlarına kadar değişebilen kapsamlı yazılım paketlerine sahip olabilen bir yazılım ortamına sahiptir.
Bir Smart Camera nasıl çalışır?
Smart Camera’lar, kompakt ve sağlam bir gövdede görüntülerin kaydedilmesi ve değerlendirilmesi ile öne çıkmaktadır. Monte edilmiş olan işlemci tarafından kaydedilen ham görüntü verileri dahili olarak işlenir, bu sayede doğrudan bir sonuç çıkışı (örn. iyi/kötü parça) elde edilebilir. Yüksek performanslı bir yazılımla birlikte çok çeşitli görevler yerine getirilebilir. Cihaza genelde bir Ethernet arayüzü üzerinden erişilir ve uygulama grafiksel bir kullanıcı arayüzü üzerinden oluşturulur. Akıllı donanımı güçlü yazılımla ve hatta kısmen özel programlama olanağıyla birleştirerek, kullanıcılar uygulamaları için yüksek performanslı bir çözüm elde ederler. Komple çözüm olarak Smart Camera, bir görüntü işleme projesinin kurulumunu önemli ölçüde kolaylaştırır.
Smart Camera’lar ve görüntü sensörleri arasındaki fark nedir?
Görüntü sensörleri ve Smart Camera’lar arasındaki sınır her zaman net değildir, çünkü geçiş akıcıdır.
Bir görüntü sensörü nedir?
Görüntü sensörleri, aydınlatmanın yanı sıra uygun bir optik sisteme sahip olan oldukça kompakt tasarımlardır. Görüntü sensörleri çözünürlük ve hesaplama gücü anlamında genellikle sınırlıdır ve belirli bir uygulama için en iyi şekilde uyarlanmıştır. Yazılım, endüstriyel görüntü işleme konusunda uzmanlık bilgisi olmadan da hızlı bir şekilde yapılandırılabilir. Daha az referans görüntü kullanarak kullanıcıya basit iyi/kötü sınıflandırmaları sağlayan önceden öğretilmiş nöral ağlar giderek daha sık kullanılmaktadır. Kullanım alanları genellikle basit tanımlama görevleri, varlık kontrolleri ve basit ölçüm uygulamaları ile sınırlıdır.C mount özellikli ve otomatik odaklama özellikli kameralar ne zaman kullanılır?
Bir kameranın optiği, belirli bir çalışma mesafesinde ortaya çıkan görüş alanını tanımlar. Tüm endüstriyel görüntü işleme uygulamaları arasında, çoğunlukla bu parametreler bilinen obje boyutu ve montaj durumu nedeniyle sabit olarak belirlenmiştir. Bu nedenle burada C mount objektifler kullanılır. Doğru objektifin seçimi çalışma mesafesine, obje boyutuna ve sensör boyutuna bağlıdır. Vision Calculator bunu destekler.
Temel optik parametrelerden en az biri değişkense, odak bu değişikliğe en kısa sürede uyarlanmalıdır. Otomatik odaklama özelliğine sahip cihazlar farklı odak konumlarının tanıtılmasına olanak sağlar. Örneğin, farklı çalışma mesafeleri nedeniyle farklı boyutlardaki paketleri kontrol ederken otomatik odaklama özelliğine sahip bir kamera gerekir.
Temel optik parametrelerden en az biri değişkense, odak bu değişikliğe en kısa sürede uyarlanmalıdır. Otomatik odaklama özelliğine sahip cihazlar farklı odak konumlarının tanıtılmasına olanak sağlar. Örneğin, farklı çalışma mesafeleri nedeniyle farklı boyutlardaki paketleri kontrol ederken otomatik odaklama özelliğine sahip bir kamera gerekir.
C mount’lu Smart Camera’lar
Otomatik odaklamalı Smart Camera’lar
Bir otomatik odaklama nasıl çalışır?
Otomatik odaklama özelliğine sahip cihazlar, seçilen görüntü alanlarına otomatik odaklanma özelliği sayesinde değişen mesafelerde bile yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlar. Temel olarak mekanik ve yazılım tabanlı teknoloji arasında ayrım yapılır. Mekanik otomatik odaklama motorlu, sıvı lensli veya piezo otomatik odaklamalı teknolojileri içerirken, yazılım kontrast ve faz otomatik odaklama arasında ayrım yapar.
Mekanik fonksiyon şekilleri
Klasik otomatik odaklama, objektifin lenslerini hareket ettiren bir motorun kullanılmasına dayanır.
Bu otomatik odaklama biçimi, basınç altında şekil değiştiren bir sıvı lens kullanır. Sıvı, sıvıyı çeken veya iten bir elektronik mıknatıs tarafından kontrol edilir. Bu, objektifin merceğini hareket ettirir.
Piezo otomatik odaklama, piezo elektrik etkisine dayanır. Piezo elektrik malzemeler, elektrik gerilimi mevcut olduğunda şekil değiştirme özelliğine sahiptir. Ancak gerilmeleri veya ezilmeleri halinde elektrik gerilimi oluşturabilirler. Otomatik odaklama durumunda, objektifin merceklerini hareket ettirmek için piezo elektrik etki kullanılır.
Yazılım tabanlı fonksiyon şekilleri
Çoğu kompakt kamera, kontrast otomatik odaklama özelliğini kullanır. Keskinlik ölçümü, parlaklık ve renk farklarını analiz eden görüntü sensörü üzerinden gerçekleştirilir. Optimum keskinliğe ulaşılana kadar mercek ayarlanır. Bu nedenle, kontrast otomatik odaklama her zaman biraz fazla kumanda edilir ve sonra tekrar geri döndürülür, yani merceği ileri geri hareket ettirir.
Faz otomatik odaklama, özellikle keskinlik ölçümünün AF sensörü üzerinden yapıldığı fotoğrafçılıkta kullanılır. Hat ve çapraz sensörler yardımıyla, sensör tarafından çok karmaşık bir hesaplama gerçekleştirilir. Açılardan ve mesafelerden hareketle, objektifin hangi yönde ve ne kadar ayarlanması gerektiği hesaplanır. Bu sayede faz otomatik odaklamada merceğin ileri ve geri hareketi ortadan kalkar.
Uygulamaya en uygun teknoloji hangisidir? Farklara genel bakış
| Piezo otomatik odaklama | Klasik otomatik odaklama (motor) | |
|---|---|---|
| Hız |
 |
 |
| Hassasiyet |
|
 |
| Sıcaklık bağımsızlığı | |
 |
| Sessiz ayarlama |
|
 |
|
Hız
|
|
|---|---|
|
Piezo otomatik odaklama
|
Klasik otomatik odaklama (motor)
|
|
Hassasiyet
|
|
|
Piezo otomatik odaklama
|
Klasik otomatik odaklama (motor)
|
|
Sıcaklık bağımsızlığı
|
|
|
Piezo otomatik odaklama
|
Klasik otomatik odaklama (motor)
|
|
Sessiz ayarlama
|
|
|
Piezo otomatik odaklama
|
Klasik otomatik odaklama (motor)
|
Entegre aydınlatmanın anlamı nedir?
Aydınlatma, Smart Camera’lar ve görüntü sensörleri kullanılırken çok önemlidir. Zayıf veya homojen olmayan ortam ışığını dengelemek için Smart Camera’lar ve otomatik odaklama özelliğine sahip görüntü sensörleri çoğunlukla entegre bir aydınlatma ile donatılmıştır. Sıklıkla değiştirilebilen aydınlatma modülleri, uygulamaya bağlı olarak doğrudan sahada değiştirilebilir. Bu genellikle üstten aydınlatmadır, çünkü entegre aydınlatmalar kameraya göre değişken şekilde hizalanamaz. Yansıma olmadan mümkün olduğunca homojen aydınlatma durumları oluşturmak için bazı modellerde münferit segmentler ayrı olarak kumanda edilebilir. Bu, özellikle kısa çalışma mesafelerinde farklı aydınlatma açılarının simülasyonunu sağlar ve böylece dağınık aydınlatma veya belirli özelliklerin çıkarılmasını sağlar. Daha büyük çalışma mesafelerinde ve geçirgen ışık uygulamalarında genellikle harici bir aydınlatma tekniği kullanılır.
Hangi çözünürlük hangi uygulamaya uygundur?
0,4 Megapiksel (VGA)
Basit uygulamalar, örn. varlık kontrolleri, vs.
1,6 Megapiksel
Montaj kontrolleri, optik işaret algılama, vs.
5 Megapiksel
Yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalar, örn. ölçümler, muayeneler, vs.
≥ 12 Megapiksel
En yüksek hassasiyetli kontroller
Görüntü çipi nedir?
Görüntü çipi (ayrıca: görüntü sensörü), ışığa duyarlı olan elektronik bir yapı parçasıdır. Gelen ışık (fotonlar) fotoelektrik etki ile elektrik yüküne dönüştürülür. Endüstriyel ortamda, daha az veri trafiğine neden oldukları için öncelikli olarak monokrom sensörler kullanılır. Bunlar çoğunlukla Complementary Metal-Oxide Semiconductor, kısaca CMOS sensörleridir.
Görüntü çipinin boyutu neye bağlıdır?
Çözünürlüğe bağlı olarak endüstriyel görüntü işleme sensörleri farklı boyutlarda mevcuttur. Ne kadar büyükse, teknik olarak o kadar iyidir, ancak sınırlı alana sahip kompakt kameralar için de bir o kadar kullanışsız olurlar. Daha küçük görüntü çiplerinin dezavantajlarını en aza indiren daha iyi üretim prosesleri nedeniyle, piyasada daha küçük sensör boyutlarına yönelme eğilimi görülmektedir. Görüntü çipinin boyutu küçüldüğünde, her bir piksel için daha az yer kalır. Tek bir piksel ne kadar büyükse, o kadar fazla ışık alabilir ve uygulamaya o kadar daha az ışık verilmesi gerekir. Görüntü işlemede genellikle kısa pozlama süreleri şart koşulduğundan, örneğin hızlı dinamik uygulamalarda, burada özellikle piksel sayısı ve boyutu arasındaki dengeye dikkat edilmelidir.Renkli görüntü çipleri ne zaman kullanılır?
Renkli bir kameranın, yani renkli görüntü çipine sahip bir kameranın kullanılması çok nadir durumlarda gereklidir. Sadece küçük renk farklılıkları arasında ayrım yapılması gerekiyorsa, renkli görüntü çipleri ile çalışması önerilir. Bunun nedeni, monokrom sensörlerin renkli görüntü çiplerinden çok daha yüksek ışık hassasiyetine sahip olması ve daha az veri trafiği nedeniyle proses süresini olumlu yönde etkilemesidir.
