摄像机技术在自动颗粒检测中的应用

　　有广泛的技术资源可用于设计自动化视觉系统。对于颗粒检测，SD技术仍然是许多人的首选选择。众所周知，SD技术易于配方设置，性能可靠，不受颗粒颜色/反射率或外部容器的影响。

　　然而，存在几个用例，其中相机系统可以是替代或附加功能以支持提供高质量颗粒检测结果的自动视觉系统。

　　在研究用自动目视检查的照相机技术时，获得良好的成像质量以便最大化微粒的检测概率是至关重要的。这必须在机械运输（观察的有限自由度）和可用检查时间（机器速度与观察时间）的限制内实现。

　　有多种可用资源作为影响图像质量的因素。这些包括：

　　相机：基于2D阵列的区域相机，基于1D阵列的线扫描相机；彩色和单色版本，像素大小、帧速率和传输协议的不同分辨率。

　　镜头：各种视场，焦点深度，亮度水平，图像失真，色差。

　　照明类型：LED，圆形或圆顶状线条状2D面板，照明颜色，强度，亮度均匀度

　　滤光器：滤色片；中性密度；偏振片

　　图像捕获和照明角度

　　机械参数，如容器纺纱速度，加速和制动，纺纱模式等。

　　视觉计算机，包括图像处理软件和专用检测算法，以在有限的时间内实现期望的性能可用于计算和判断。

　　由于许多因素相互影响，选择合适的摄像机硬件是设计检测系统的关键决策。下图显示了基于所应用的照相机硬件、视场、容器移动和成像时间的不同检测结果。

　　然而，当应用于已实现的解决方案，例如用于检查注射器时，这些差异变得更加明显。

　　例1：通过偏振照明增强光纤检测

　　当容器旋转时，使用区域照相机捕获并分析单个拍摄图像。容器的旋转允许纤维颗粒沿着涡流上升。当使用偏振滤光片时，可以适当地检测颗粒并从划痕处将其区分开。

　　例2：粘性溶液中的微粒检测，填充注射器。

　　视觉工程师所熟知的一个挑战是，在稠密、高粘性溶液中，在开始检查之前完全消除气泡。在注射器中，微粒会粘在橡胶塞上，这又带来了另一个复杂性。如果气泡位于止动器/壁接触点处或附近，则这尤其具有挑战性。由于在注射器的这个区域也有粒子的可能性，所以有必要在粒子和气泡之间进行可靠的区分。

　　在复杂的应用案例中，系统的适当设计是关键。通过调整检测项目的几何角度，并使用线摄像机代替面摄像机，视觉系统可以更容易地判断差分特征。视觉软件中的纹理分析工具能够解释图像数据，例如纹理、颗粒周围的像素变化率和颗粒内的灰度。结合这些调整，可以实现潜在污染颗粒和无害气泡之间的区别。