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影象設定基礎
本頁介紹使用 OV10i 相機系統實現 AI 檢測最佳影象質量的核心原理和技術基礎。
影象採集理論
Sony IMX296 感測器架構
OV10i 採用專為工業視覺應用精選的 Sony IMX296 感測器。
感測器特性：
- 解析度： 1.6 MP，針對檢測細節和處理速度進行了最佳化
- 幀率： 60 fps，適用於高速生產線
- 快門型別： 全域性快門，具備運動和振動免疫能力
- 畫素質量： 高質量畫素，確保 AI 模型效能的一致性
全域性快門優勢：
- 運動免疫 - 消除零件移動過程中的捲簾快門畸變
- 抗振效能 - 在工業環境中實現穩定的影象捕獲
- 一致的時序 - 所有畫素同時曝光，實現精確成像
- 高速相容性 - 支援快速生產線整合
使用光學計算器計算適合您設定的視場、安裝距離和最小可檢測缺陷尺寸。
鏡頭系統整合理論
S-Mount 相容性： OV10i 採用標準 S-Mount (M12) 鏡頭螺紋，可相容任何 S-Mount 鏡頭。但以下焦距在工業視覺應用中較為常用，並推薦使用。
可選焦距選項： 鏡頭焦距（6mm、8mm、12mm、16mm 和 25mm）可在影象設定中選擇。OV10i 出廠時配備 12mm 鏡頭。影象設定中包含這些特定焦距選項，因為軟體內建了鏡頭畸變校正演算法，可消除每種鏡頭的魚眼效應，使影象在幾何上更準確、更方正。
常見 S-Mount 焦距：
- 6mm - 寬視場，近工作距離，適用於較大零件
- 8mm - 平衡視場與適中工作距離
- 12mm - 標準鏡頭，適合大多數應用的最佳平衡（出廠預設）
- 16mm - 較窄視場，較長工作距離，適用於較小零件
- 25mm - 長焦，最大工作距離，用於精細細節檢測
S-Mount 鏡頭靈活性：
- 通用相容性 - 任何 S-Mount 鏡頭均可物理安裝
- 推薦選項 - 所列焦距針對典型工業視覺任務進行了最佳化
- 定製應用 - 提供其他 S-Mount 焦距以滿足特殊需求
- 易於更換 - 標準螺紋支援快速更換鏡頭
光學考慮事項：
- 工作距離 - 焦距與安裝高度之間的關係
- 視場 - 4:3 寬高比，將寬度乘以 0.75 即可計算高度
- 景深 - 滿足零件檢測一致性的對焦範圍
- 電動對焦 - 精確的對焦調節以獲得最佳清晰度
照明系統設計原理
8 路可程式設計 PWM LED 架構
LED 系統規格：
- LED 數量： 8 顆可程式設計白光 LED
- 控制方式： PWM（脈寬調製），實現精確亮度控制
- 光譜輸出： 白光 LED，提供色彩中性的照明
- 電源管理： 整合熱管理與能效最佳化
PWM 控制優勢：
- 精確強度 - 精準的亮度控制，確保照明一致
- 可重複性 - 數字控制確保每次捕獲的照明一致
- 能效 - PWM 降低熱量產生與功耗
- 整合就緒 - 與相機曝光協調，實現最佳時序
AI 檢查的照明策略
照明基礎：
- 對比度增強 - 適當的照明可提高 AI 模型對特徵的可見性
- 陰影最小化 - 均勻的照明可減少誤邊緣檢測
- 表面紋理顯現 - 合適的角度與強度可顯現缺陷
- 一致性要求 - 穩定的照明可確保 AI 模型效能可靠
照明配置原則：
- 直接照明 - 高對比度，適用於邊緣檢測與尺寸檢查
- 漫射照明 - 減少眩光，適用於表面光潔度檢查
- 角度最佳化 - 根據缺陷型別與表面選擇照明角度
- 強度平衡 - 視場均勻照明，避免過曝
相機設定最佳化理論
曝光控制基礎
曝光時間管理： 最大曝光時間已從之前的 150ms 提升至 500ms，在更新版本中進一步延長至 1 秒。
曝光配置：
- 自動曝光 - 相機根據場景亮度自動調整
- 手動曝光 - 固定曝光時間，用於恆定照明條件
- 曝光範圍 - 最長 1 秒，適用於弱光應用
- 運動考量 - 較短的曝光時間可防止動態環境中的運動模糊
曝光最佳化策略：
- 照明協調 - 平衡曝光時間與 LED 強度
- 噪聲管理 - 最佳曝光可降低感測器噪聲
- 動態範圍 - 合理曝光可充分利用感測器能力
- 一致性 - 固定曝光確保影象特性可重複
對焦與光學最佳化
對焦控制方式：
-
電動對焦 - 精準自動對焦調整
-
手動對焦 - 固定對焦設定，用於一致的工作距離
-
對焦驗證 - 評估清晰度以獲得最佳影象質量
-
景深 - 管理對焦範圍，以容忍部件變化
鏡頭畸變校正模式： 在影象設定過程中透過校正鏡頭畸變來提升成像精度。所有鏡頭都存在一定程度的畸變，焦距越短，畸變越明顯。校正鏡頭畸變可確保部件無論位於畫面何處都具有準確的尺寸，從而提升對齊與模型預測的精度。
畸變校正優勢：
-
尺寸精度 - 整個視場內測量一致
-
對齊增強 - 提升模板匹配精度
-
AI 模型效能 - 為訓練與推理提供更一致的特徵
-
邊緣質量 - 減少幾何畸變，提升邊緣檢測效果
AI 模型的影象質量
解析度與畫素利用率
解析度最佳化：
- 1.6 MP 有效解析度 - 在細節捕獲與處理速度之間取得平衡
- 畫素與現實世界的比例 - 準確的尺寸測量
- ROI 最佳化 - 最大化檢查區域內的解析度利用率
- 處理效率 - 解析度與 AI 模型需求相匹配
影象質量指標：
- 銳度 - 邊緣清晰度對特徵檢測至關重要
- 對比度 - 足夠的動態範圍以支援 AI 模型區分
- 噪聲水平 - 乾淨的影象可提高 AI 模型的可靠性
- 一致性 - 生產過程中可重複的影象特性
AI 的一致性要求
AI 模型穩定性因素：
- 照明可重複性 - 穩定的照明可確保可靠的 AI 效能
- 對焦一致性 - 生產執行期間對焦穩定
- 曝光穩定性 - 固定的曝光設定以實現一致的特徵檢測
- 色彩平衡 - 中性色彩表現以確保準確分析
影象標準化：
- 參考標準 - 訓練與推理的影象條件一致
- 校準程式 - 定期驗證成像系統效能
- 環境補償 - 針對生產條件變化進行調整
- 質量驗證 - AI 處理前的影象質量評估
工業環境注意事項
環境適應性
執行環境：
- 溫度範圍 - 在工業溫度變化範圍內穩定執行
- 熱管理 - 散熱以保持一致的效能
- 抗振性 - 生產環境中的機械穩定性
- 汙染防護 - IP54 防塵防潮等級
安裝與裝配：
- 機械穩定性 - 穩固安裝以確保成像幾何結構一致
- 熱考量 - 前置安裝點適用於高溫環境
- 可訪問性 - 便於清潔與調整的維護訪問
- 整合性 - 與現有生產裝置的相容性
生產整合理論
系統整合要求：
- 時序同步 - 將成像與生產線速度協調一致
- 環境照明 - 考慮環境光照變化
- 維護計劃 - 定期清潔與校準程式
- 長期穩定性 - 長時間執行中保持一致的效能
效能最佳化：
- 產線速度相容性 - 成像速度與生產需求相匹配
- 質量一致性 - 在整個生產執行中保持影象質量
- 預測性維護 - 監控成像系統效能趨勢
- 校準計劃 - 定期驗證光學與照明系統
配置最佳實踐
影象設定工作流程
設定順序：
- 鏡頭選擇 - 為應用選擇合適的焦距
- 對焦最佳化 - 實現零件特徵的最佳銳度
- 照明配置 - 設定 LED 強度與均勻性
- 曝光設定 - 平衡曝光時間與照明以獲得最佳影象質量
- 畸變校正 - 如果尺寸精度至關重要，請啟用此項
效能驗證
影象質量評估：
- 對焦驗證 - 驗證視場範圍內的邊緣清晰度
- 光照均勻性 - 檢查光照分佈是否均勻
- 曝光最佳化 - 驗證動態範圍的合理利用
- 一致性測試 - 驗證影象效能的可重複性