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影象設定基礎
本頁介紹使用 OV80i 相機系統實現基於 AI 的檢測最佳影象質量所依據的核心原理和技術基礎。
影象採集理論
Sony IMX334 感測器架構
OV80i 採用專為工業視覺應用精選的 Sony IMX334 感測器。
感測器特性：
- 解析度： 830 萬畫素，針對檢測細節和處理速度進行最佳化
- 幀率： 30 fps，適用於高速生產線
- 快門型別： 捲簾快門，實現高質量影象捕獲
- 畫素質量： 高質量畫素，確保 AI 模型效能穩定一致
捲簾快門的優勢：
- 高解析度： 捕獲適合 AI 分析的細節影象
- 低噪聲： 在各種光照條件下產生更純淨的影象
- 高價效比： 以較低成本提供卓越效能
鏡頭系統整合理論
C 口相容性： OV80i 採用標準 C 口鏡頭螺紋，可相容任何 C 口鏡頭。
可選焦距選項： 可透過鏡頭調整焦距。軟體內建鏡頭畸變校正演算法，可消除各鏡頭的魚眼效應，使影象在幾何上更精確、更方正。
常見 C 口焦距：
- 6mm - 廣視野，近工作距離，適用於較大部件
- 8mm - 均衡視野，中等工作距離
- 12mm - 標準鏡頭，適合大多數應用的最佳平衡
- 16mm - 較窄視野，較長工作距離
- 25mm - 長焦選項，適合對較小區域進行詳細檢測
C 口鏡頭的靈活性：
- 通用相容性 - 可物理安裝任何 C 口鏡頭
- 推薦選項 - 上列焦距針對典型工業視覺任務進行了最佳化
- 定製應用 - 可提供其他 C 口焦距以滿足特殊需求
- 易於更換 - 標準螺紋便於快速更換鏡頭
光學注意事項：
- 工作距離 - 焦距與安裝高度之間的關係
- 視野 - 4:3 寬高比，寬度乘以 0.75 即可計算高度
- 景深 - 滿足一致部件檢測的對焦範圍
- 手動對焦 - 透過鏡頭對焦環設定焦距；OV80i 不具備電動或軟體對焦功能
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 個可程式設計白光 LED
- 控制方式： PWM（脈寬調製），實現精確的強度控制
- 光譜輸出： 白光 LED，提供色彩中性的照明
- 功耗管理： 整合的熱管理和功效最佳化
PWM 控制的優勢：
- 精確強度 - 精準的亮度控制，實現一致的照明效果
- 可重複性 - 數字控制確保各次捕獲照明的一致性
- 能效 - PWM 降低發熱和功耗
- 整合就緒 - 與相機曝光協調，實現最佳時序
AI 檢測的照明策略
照明基礎：
- 對比度增強 - 適當的照明可提高 AI 模型的特徵可見性
- 陰影最小化 - 均勻的照明可減少錯誤的邊緣檢測
- 表面紋理呈現 - 適當的角度和強度可顯現缺陷
- 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，適用於邊緣檢測和尺寸檢測
- 漫射照明 - 減少眩光，適用於表面光潔度檢測
- 角度最佳化 - 根據缺陷型別和表面選擇照明角度
- 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，在較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，適用於穩定的照明條件
- 曝光範圍 - 最大可達 1 秒，適用於低光照應用
- 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 - 最佳曝光可減少感測器噪聲
- 動態範圍 - 適當曝光可充分利用感測器能力
- 一致性 - 固定曝光可確保影象特性可重複
對焦與光學最佳化
對焦控制方法：
- 手動對焦 - 透過 C-mount 鏡頭的對焦環進行物理對焦。軟體中沒有對焦滑塊。
- 對焦驗證 - 在相機設定中勾選 Enable Focus View，在您轉動對焦環時高亮顯示邊緣並顯示對焦評分
- 景深 - 使用鏡頭光圈環，在亮度與對焦範圍之間進行權衡，以應對零件差異
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增強成像精度。所有鏡頭都存在一定程度的畸變，且鏡頭焦距越短，畸變越明顯。校正鏡頭畸變可確保零件無論位於畫面何處均保持尺寸準確，從而提升對齊和模型預測的精度。
畸變校正的優勢：
-
尺寸精度 - 在整個視場範圍內保持一致的測量結果
-
對齊增強 - 提升模板匹配精度
-
AI 模型效能 - 更好的特徵一致性，有利於訓練和推理
-
邊緣質量 - 減少幾何畸變，改善邊緣檢測
AI 模型的影象質量
解析度與畫素利用率
解析度最佳化：
- 8.3 MP 有效畫素 - 在細節捕獲與處理速度之間取得平衡
- 畫素到真實世界的比例 - 精確的尺寸測量
- ROI 最佳化 - 在檢測區域內最大化解析度利用率
- 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 - 足夠的動態範圍以供 AI 模型區分
- 噪聲水平 - 乾淨的影象提升 AI 模型可靠性
- 一致性 - 生產過程中可重複的影象特徵
AI 的一致性要求
AI 模型穩定性因素：
- 對焦一致性 - 生產過程中保持穩定的對焦
- 曝光穩定性 - 固定曝光設定以確保特徵檢測一致
- 色彩平衡 - 中性的色彩表現以進行準確分析
影象標準化：
- 參考標準 - 用於訓練與推理的一致成像條件
- 校準程式 - 定期驗證成像系統效能
- 環境補償 - 針對不斷變化的生產條件進行調整
- 質量驗證 - 在 AI 處理前進行影象質量評估
工業環境考慮因素
環境適應
執行環境：
- 溫度範圍 - 在工業溫度變化下穩定執行
- 熱管理 - 透過散熱確保效能一致
- 抗振性 - 生產環境中的機械穩定性
- 汙染防護 - IP40 等級的防塵防潮效能
安裝與部署：
- 機械穩定性 - 穩固安裝以保持一致的成像幾何結構
- 熱考慮因素 - 前部安裝點適用於高溫環境
- 可訪問性 - 便於維護、清潔與調整
- 整合 - 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 - 使成像與生產線速度協調一致
- 環境光照 - 考慮環境光的變化
- 維護規劃 - 定期進行清潔與校準
- 長期穩定性 - 長時間執行下的一致效能
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 - 在整個生產過程中保持影象質量
- 預測性維護 - 監測成像系統效能趨勢
- 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 - 達到部件特徵的最佳銳度
- 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 - 若尺寸精度至關重要，請啟用此功能
效能驗證
影象質量評估：
- 對焦驗證 - 驗證視野範圍內的邊緣清晰度
- 光照均勻性 - 檢查照明分佈的均勻性
- 曝光最佳化 - 驗證動態範圍的合理利用
- 一致性測試 - 驗證成像效能的可重複性