Rūpnieciskajā automatizācijā un inteliģentā pārbaudē, plātne - līmeņa kameras kā redzamības sistēmu galvenie sensori ir kļuvuši par neaizstājamu tehnoloģiju mūsdienu ražošanas un pārbaudes procesos, pateicoties to kompaktajam dizainam, elastīgai integrācijas iespējām un nepārtraukti uzlabojot veiktspēju. Salīdzinot ar tradicionālajām kastes kamerām, tāfele - līmeņa kameras izmanto modulāru dizainu, lai integrētu attēla sensorus, attēlu signālu procesorus (ISP) un pamata shēmu uz nelielas ķēdes plates. Šīs integrētās shēmas var tieši iestrādāt ierīces mātesplatē vai redzes modulī, nodrošinot efektīvāku risinājumu gala lietojumprogrammām. Šajā rakstā tiks analizēti valdes funkcionālais pamats - līmeņa kameras no trim perspektīvām: funkcionālā arhitektūra, tehniskās īpašības un tipiski lietojumprogrammu scenāriji.
1. Pamatfunkcionālā arhitektūra: integrēts dizains no attēla iegūšanas līdz priekšapstrādei
Dēļu - līmeņa kameras funkcionālā ieviešana griežas ap galveno mērķi - “Efektīva attēlveidošana”. Tās pamatkon arhitektūra parasti sastāv no trim galvenajiem moduļiem: attēla sensora, signāla apstrādes vienības un interfeisa pārraides slāņa.
Pirmkārt, attēla sensors ir kameras "vizuālais nervs", kas ir atbildīgs par optisko signālu pārvēršanu elektriskos signālos. Pašlaik mainstream plāksne - līmeņa kameras lielākoties izmanto CMOS (papildinošos metāla oksīda pusvadītāju) sensorus. Viņu zemā enerģijas patēriņš, augsts integrācija un ātrs nolasīšanas ātrums padara tos īpaši piemērotus rūpniecības scenārijiem, kuriem nepieciešama liela reālā - laika veiktspēja, piemēram, augsta - ātruma ražošanas līnijas pārbaude. Daži augsti - gala modeļi izmanto globālos slēģu CMOS sensorus, kas efektīvi izvairās no kustīgu objektu smērēšanas un nodrošina skaidrus dinamisko mērķu attēlus.
Otrkārt, signāla apstrādes vienībai (ISP) ir "optimizētāja" loma attēla kvalitātē. ISP ChIP vai FPGA (lauka programmējamais vārtu masīvs) shēma, kas iebūvēta panelī - Līmeņa kameras, veic reālu - neapstrādātu sensoru datu laika apstrādi, ieskaitot automātisku balto balansēšanu (AWB), automātisko ekspozīcijas kontroli (AEC), trokšņa samazināšanu (piemēram, 3D trokšņa samazināšanas algoritmus) un krāsu korekciju. Šīs funkcijas ne tikai uzlabo attēla kontrastu un skaidrību, bet arī nodrošina augstu - kvalitātes datu avotu turpmākai programmatūras analīzei, izmantojot standartizētus izvades formātus (piemēram, RAW8/10/11 un Bayer RGGB).
Visbeidzot, interfeisa transporta slānis nosaka datu apmaiņas efektivitāti starp kameru un resursdatora vadības sistēmu. Parastie interfeisa veidi ietver MIPI CSI - 2 (mobilā nozares procesora interfeiss), LVD (zemsprieguma diferenciālā signalizācija) un USB 3.0/3.1. MIPI CSI - 2 ir vēlamā izvēle iegultām redzes sistēmām, pateicoties tā zemajam latentumam un lielajam joslas platumam. No otras puses, USB plaši izmanto mazā un vidējā - izmēra pārbaudes aprīkojumā, pateicoties tā spraudnei - un {- atskaņošanas ērtības. Dažas augstas - gala dēlis - līmeņa kameras arī atbalsta gige redzi vai koakspress protokolus, atbilstot lielām caurlaidības prasībām tālsatiksmes, vairāku kameru sinhronizācijai.
2. Galvenās tehniskās iezīmes: pamatā esošais atbalsts dažādiem rūpniecības scenārijiem
Board - līmeņa kameru funkcionālās priekšrocības ir ne tikai to pamata arhitektūrā, bet arī virknē pielāgotu tehnisko īpašību, kas attiecas uz tradicionālo kameru sāpju punktiem integrācijas scenārijos.
Pirmkārt, to miniaturizācija un zemā enerģijas patēriņš. Board - līmeņa kameras novērš kastes korpusu, neatkarīgu barošanas avotu un sarežģītu vadu - tipa kameras, ļaujot kopējiem izmēriem samazināt līdz mazāk nekā 10 mm x 10mm. Jaudas patēriņš parasti ir mazāks par 500MW, padarot tos īpaši piemērotus kosmosam - jutīgām iegultām ierīcēm, piemēram, dronu redzes moduļiem un medicīniskā endoskopa attēlveidošanas vienībām.
Otrkārt, elastīga sensora konfigurācija. Atkarībā no lietojumprogrammas prasībām, plātnes - līmeņa kameras var aprīkot ar dažādu specifikāciju attēla sensoriem - no ieejas {- līmeņa modeļiem ar VGA (640 × 480) izšķirtspēju uz globāliem slēģa sensoriem ar vairāk nekā 50 megapikseļiem. Šie sensori aptver pilnu scenāriju klāstu, sākot no vienkāršas svītrkodu atpazīšanas līdz augstam - precizitātes izmēru mērījumam. Piemēram, pusvadītāju vafeļu pārbaudei augsta - izšķirtspējas plate - līmeņa kameras var noteikt mikronu - līmeņa lodēšanas locītavas defektus; Kamēr loģistikā šķiro, zema - izšķirtspēja, augsta - ātruma kameras var identificēt paketes etiķetes ar simtiem kadru sekundē.
Treškārt, pastiprināta vides pielāgošanās spēja. Lai izturētu vibrāciju, elektromagnētiskos traucējumus, kā arī temperatūras un mitruma svārstības rūpnieciskos iestatījumos, plāksne - Līmeņa kameras parasti izmanto izturīgu PCB dizainu (piemēram, iegremdēšanas zelta apstrādi un saliektu -} izturīgas pēdas līdz 85 grādiem). Daži modeļi integrē arī aparatūras sprūda ievades/izvades saskarnes, ļaujot sinhronizāciju ar PLC (programmējamiem loģikas kontrolieriem) vai robotizētām grupām, nodrošinot precīzu mērķa momenta uztveršanu ātrgaitas montāžas līnijās.
3. Tipiski pielietojuma scenāriji: iespiešanās no tradicionālās ražošanas līdz jauniem laukiem
Dēļu funkcionālais pamats - līmeņa kameras nosaka to plašo lietojumprogrammu pielāgojamību, kas šobrīd ir koncentrēta šādās trīs jomās:
• Rūpnieciskā pārbaude: elektroniskā komponentu montāžā (piemēram, PCB lodēšanas pārbaude), precizitātes apstrāde (piemēram, pārnesumu virsmas defektu noteikšana) un automobiļu detaļu kvalitātes pārbaude (piemēram, riepu protektora dziļuma mērījums), dēlis - Līmeņa kameras sasniedz reālu-} laika pārbaudi ar augstu noteikumu un augstas izšķirtspējas. manuālās vizuālās pārbaudes neefektivitāte un kļūdas.
• Saprātīgs transports: transportlīdzeklī - uzstādīts apkārtne - skatu sistēmas, elektroniskās policijas kameras un autostāvvietas numura zīmes atpazīšanas spailes, dēļu miniaturizācija - Līmeņa kameras ļauj tās slēpt atpakaļskata spoguļos vai vējiena iekšpusē. Apvienojumā ar plašu dinamisko diapazonu (WDR) tehnoloģiju viņi var skaidri uztvert numura zīmes un gājēju informāciju pat spēcīgos fona apgaismojuma apstākļos.
• Medicīniskie un zinātniskie pētījumi: endoskopiskā attēlveidošanas, mikroskopa digitālā iegūšanā un laboratorijas automatizācijas aprīkojumā, plāksnei - līmeņa kameras ar zemu - troksni, augstu - jutīguma sensoriem, var skaidri vizualizēt detaļas šūnu struktūrās vai audu sekcijās, pierādot datu atbalstu medicīniskiem diagnozes un bioloģiskiem pētījumiem.
Secinājums
Kā rūpnieciskās redzamības sistēmu "acis", dēlis - līmeņa kameras ir paplašinājušas savas funkcionālās iespējas no vienkāršas attēla iegūšanas līdz integrētai signālu apstrādei, vides pielāgošanai un inteliģentai mijiedarbībai. Paaugstinot CMOS sensoru tehnoloģiju (piemēram, sakrautas aizmugures - apgaismotas struktūras) un AI algoritmu dziļo integrāciju attēla sensoros (piemēram, automātiska defektu klasifikācija), dēļu - Līmeņa kameras turpinās attīstīt mazāk, jaudīgākas un smalkākas pazīmes, kas nepārtraukti veicina rūpniecību, kas ir precīzāka. Nozares dalībniekiem dziļa izpratne par paneļa - līmeņa kameru funkcionālajām īpašībām būs galvenais sākumpunkts nākamo - paaudzes redzamības risinājumu izstrādei.
