Fundamentos de la Configuración de Imagen
Esta página explica los principios centrales y fundamentos técnicos para lograr una calidad de imagen óptima en la inspección basada en IA con el sistema de cámaras OV80i.
Teoría de Adquisición de Imágenes
Arquitectura del Sensor Sony IMX334
El OV80i utiliza un sensor Sony IMX334 específicamente seleccionado para aplicaciones de visión industrial.
Características del sensor:
- Resolución: 8 MP optimizada para el detalle de inspección y la velocidad de procesamiento
- Tasa de fotogramas: capacidad de 30 fps para líneas de producción de alta velocidad
- Tipo de obturador: Rolling shutter para capturas de imagen de alta calidad
- Calidad de píxeles: Píxeles de alta calidad para un rendimiento consistente del modelo AI
Ventajas del Rolling shutter:
- Alta resolución: Captura imágenes detalladas adecuadas para el análisis de IA
- Bajo ruido: Produce imágenes más limpias en diversas condiciones de iluminación
- Rentable: Ofrece un rendimiento excelente en relación con el costo
Teoría de Integración del Sistema de Lentes
Compatibilidad con C-Mount: El OV80i utiliza rosca de lente C-mount estándar, lo que permite la compatibilidad con cualquier lente C-mount.
Opciones de longitud focal disponibles: La longitud focal de la lente se puede ajustar mediante la lente. El software incluye algoritmos de corrección de distorsión de lente que eliminan el efecto ojo de pez de cada lente, logrando una imagen más geométricamente precisa y cuadrada.
Longitudes focales C-Mount comunes:
- 6mm - Amplio campo de visión, distancias de trabajo cortas, piezas grandes
- 8mm - Campo de visión equilibrado con distancia de trabajo moderada
- 12mm - Lente estándar, equilibrio óptimo para la mayoría de las aplicaciones
- 16mm - Campo de visión más estrecho, distancias de trabajo más largas
- 25mm - Opción teleobjetivo para inspección detallada de áreas más pequeñas
Flexibilidad de lentes C-Mount:
- Compatibilidad universal - Cualquier lente C-mount puede montarse físicamente
- Opciones recomendadas - Las longitudes focales listadas están optimizadas para tareas típicas de visión industrial
- Aplicaciones personalizadas - Otras longitudes focales C-Mount disponibles para requisitos especializados
- Reemplazo fácil - Rosca estándar permite cambios rápidos de lente
Consideraciones ópticas:
- Distancia de trabajo - Relación entre la longitud focal y la altura de montaje
- Campo de visión - relación de aspecto 4:3; multiplique el ancho por 0.75 para calcular la altura
- Profundidad de campo - Rango de enfoque aceptable para una inspección de piezas constante
- Enfoque motorizado - Ajuste de enfoque de precisión para máxima nitidez
Principios de Diseño del Sistema de Iluminación
Arquitectura de LED PWM programables de 8 LEDs
Especificaciones del sistema LED:
- Cantidad de LEDs: 8 LEDs blancos programables
- Método de control: PWM (Pulse Width Modulation) para control de intensidad preciso
- Salida espectral: LED blanco para iluminación neutral en color
- Gestión de potencia: Optimización integrada de la gestión térmica y la eficiencia energética
Ventajas del control PWM:
- Intensidad precisa: Control exacto de brillo para iluminación consistente
- Repetibilidad: El control digital garantiza iluminación consistente entre capturas
- Eficiencia energética: PWM reduce la generación de calor y el consumo de energía
- Integración lista: Coordinación con la exposición de la cámara para un tiempo de captura óptimo
Estrategia de Iluminación para la Inspección AI
Fundamentos de Iluminación:
- Mejora de Contraste - proper lighting increases feature visibility for AI models
- Minimización de Sombras - Even illumination reduces false edge detection
- Revelación de la Textura de la Superficie - Appropriate angle and intensity reveals defects
- Requisitos de Consistencia - Stable lighting ensures reliable AI model performance
Principios de Configuración de Iluminación:
- Iluminación Directa - High contrast for edge detection and dimensional inspection
- Iluminación Difusa - Reduced glare for surface finish inspection
- Optimización del Ángulo - Lighting angle selection based on defect type and surface
- Equilibrio de Intensidad - Uniform field illumination without overexposure
Teoría de Optimización de Configuración de la Cámara
Fundamentos del Control de Exposición
Gestión del Tiempo de Exposición:
Max exposure time is now up to 500ms, from 150ms previously, with further extension to 1 second in newer versions.
Configuración de Exposición:
- Exposición Automática - Camera adjusts based on scene brightness
- Exposición Manual - Fixed exposure time for consistent lighting conditions
- Rango de Exposición - Up to 1 second maximum for low-light applications
- Consideraciones de Movimiento - Shorter exposures prevent motion blur in dynamic environments
Estrategia de Optimización de Exposición:
- Coordinación de Iluminación - Balance exposure time with LED intensity
- Gestión de Ruido - Optimal exposure reduces sensor noise
- Rango Dinámico - Proper exposure utilizes full sensor capability
- Consistencia - Fixed exposure ensures repeatable image characteristics
Enfoque y Optimización Óptica
Métodos de Control de Enfoque:
-
Foco Manual - Fixed focus setting for consistent working distances
-
Validación de Enfoque - Sharpness assessment for optimal image quality
-
Profundidad de Campo - Focus range management for part variation tolerance
Modo de Corrección de Distorsión de Lentes: Enhance the imaging accuracy by correcting for lens distortion during the Imaging Setup process. All lenses have some degree of distortion, and the distortion is more apparent the shorter the focal length of the lens. Correcting for lens distortion can enhance the accuracy of alignment and model prediction, by ensuring parts are dimensionally accurate no matter where in the frame it is.
Beneficios de la Corrección de Distorsión:
-
Precisión Dimensional - Consistent measurements across entire field of view
-
Mejora de la Alineación - Improved template matching accuracy
-
Rendimiento del Modelo AI - Better feature consistency for training and inference
-
Calidad de Bordes - Reduced geometric distortion improves edge detection
Calidad de Imagen para Modelos AI
Resolución y Utilización de Píxeles
Optimización de Resolución:
- 8 MP Efectivo - Equilibrio entre la captura de detalle y la velocidad de procesamiento
- Escalado píxel a mundo real - Medidas dimensionales precisas
- Optimización de ROI - Maximizar la utilización de resolución dentro de las áreas de inspección
- Eficiencia de procesamiento - Resolución adecuada a los requisitos del modelo AI
Métricas de Calidad de Imagen:
- Nitidez - La definición de bordes es crítica para la detección de características
- Contraste - Rango dinámico suficiente para la discriminación del modelo AI
- Nivel de Ruido - Imágenes limpias mejoran la fiabilidad del modelo AI
- Consistencia - Características de la imagen repetibles a lo largo de la producción
Requisitos de Consistencia para AI
Factores de Estabilidad del Modelo AI:
- Consistencia de Enfoque - Enfoque estable a lo largo de las ejecuciones de producción
- Estabilidad de Exposición - Configuraciones de exposición fijas para detección de características consistentes
- Balance de Color - Representación de color neutral para un análisis preciso
Estandarización de Imágenes:
- Estándares de Referencia - Condiciones de imagen consistentes para entrenamiento e inferencia
- Procedimientos de Calibración - Validación regular del rendimiento del sistema de imagen
- Compensación Ambiental - Ajuste ante condiciones de producción cambiantes
- Validación de Calidad - Evaluación de la calidad de la imagen antes del procesamiento AI
Consideraciones del Entorno Industrial
Adaptación Ambiental
Entorno de Operación:
- Rango de Temperatura - Operación estable frente a variaciones de temperatura industriales
- Gestión Térmica - Disipación de calor para un rendimiento consistente
- Resistencia a Vibraciones - Estabilidad mecánica en entornos de producción
- Protección contra polvo y humedad (IP40)
Montaje e Instalación:
- Estabilidad Mecánica - Montaje seguro para una geometría de imagen consistente
- Consideraciones Térmicas - Puntos de montaje delanteros para entornos de alta temperatura
- Accesibilidad - Acceso de mantenimiento para limpieza y ajuste
- Integración - Compatibilidad con equipos de producción existentes
Teoría de Integración de Producción
Requisitos de Integración del Sistema:
- Sincronización de Tiempo - Coordinar la captura de imágenes con la velocidad de la línea de producción
- Iluminación Ambiental - Tener en cuenta variaciones de iluminación ambiental
- Planificación de Mantenimiento - Procedimientos regulares de limpieza y calibración
- Estabilidad a Largo Plazo - Rendimiento consistente durante operación prolongada
Optimización del Rendimiento:
- Compatibilidad con la Velocidad de la Línea - Velocidad de captura de imágenes igualada a los requerimientos de producción
- Consistencia de Calidad - Mantener la calidad de la imagen a lo largo de las ejecuciones de producción
- Mantenimiento Predictivo - Monitorear tendencias de rendimiento del sistema de imagen
- Programas de Calibración - Validación regular de los sistemas ópticos y de iluminación
Mejores Prácticas de Configuración
Flujo de Trabajo de Configuración de Imagen
Secuencia de Configuración:
- Selección de Lentes - Elegir la longitud focal adecuada para la aplicación
- Optimización del Enfoque - Lograr nitidez óptima para las características de la pieza
- Configuración de Iluminación - Establecer la intensidad y la uniformidad de los LED
- Ajuste de Exposición - Equilibrar el tiempo de exposición con la iluminación para una calidad de imagen óptima
- Corrección de Distorsión - Habilitar si la precisión dimensional es crítica
Validación de Rendimiento
Evaluación de la Calidad de la Imagen:
- Validación de Enfoque - Verificar la nitidez de los bordes a lo largo de todo el campo de visión
- Uniformidad de la Iluminación - Verificar la distribución uniforme de la iluminación
- Optimización de la Exposición - Validar el uso adecuado del rango dinámico
- Pruebas de Consistencia - Verificar un rendimiento de imagen repetible