نمونه دوربین هوشمند دوربین‌های هوشمند سیستم‌های پردازش تصویر فردی هستند که برای خودکارسازی تصمیم‌گیری‌ها در یک ظرفیت صنعتی طراحی شده‌اند. این دوربین‌های ویدئویی یک حسگر تصویر را با یک واحد پردازش پیوند می‌دهند تا مرحله مطلوب بعدی یک فرآیند مکانیکی را تعیین کنند. آنها کوچکتر از سیستم‌های بینایی ماشین کنترل‌شده توسط رایانه شخصی هستند و ممکن است ویژگی‌ها یا رابط یکسانی را ارائه ندهند، و همچنین با ذهنیت «تنظیم و فراموش کردن» کار می‌کنند. اکثر دوربین‌های هوشمند فید ویدیویی ارائه نمی‌کنند، اما در عوض داده‌هایی را بر اساس تجزیه و تحلیل داخلی ارائه می‌دهند.

دوربین های هوشمند دارای قابلیت منحصربفردی در تجزیه و تحلیل جداگانه تصاویر و انتقال این داده ها با تنظیم کننده ها و رابط های صنعتی خارجی هستند. این اجازه می دهد تا تصمیمات پردازش ساده تری را اتوماسیون کنند و ردپای کوچک آنها و پردازنده های داخلی (و اغلب بسیار قدرتمند) آنها را نسبت به سنسورهای بینایی ماشین انعطاف پذیرتر می کند. معمولاً دوربین‌های هوشمند ابزارهایی هستند که با رزولوشن تک خطی استثنایی هستند.

دوربین های هوشمند در مقابل سایر سیستم های بینایی

دوربین‌های هوشمند در مقایسه با انواع دیگر دوربین‌ها ظاهری متمایز ندارند، اما برای حفظ اثربخشی در محیط‌های سخت مقاوم هستند. بدون نیاز به ویژگی های تصویربرداری خاص، سنسورهای تصویر CCD و CMOS برای دوربین های هوشمند رایج هستند. از آنجایی که قابلیت های تصویربرداری یک دوربین هوشمند به ندرت نمایش داده می شود، سنسورهای تک رنگ اغلب رضایت بخش هستند. چندین دوربین هوشمند را می توان برای ایجاد یک سیستم دید یکپارچه به هم متصل کرد. دوربین‌های هوشمند از پیوندهای ارتباطی مهم (مانند Camera Link، GigE Vision، USB، FireWire) برای ارسال داده‌ها به اجزای صنعتی و رابط‌های راه دور استفاده می‌کنند. از آنجایی که دوربین‌های هوشمند به‌طور مقطعی اجرا می‌شوند، می‌توان انتظار داشت که هزینه‌ای برای توسعه وجود داشته باشد.

مشخصات

لنز

همانند سایر انواع دوربین ها، لنز نقش مهمی در کیفیت تصویربرداری دارد. لنزها به دقت میدان دید را روی حسگر کوچک و حساس تصویر متمرکز می‌کنند و همچنین هرگونه انحراف نوری را که رخ می‌دهد پاک می‌کنند. لنزهای دوربین با توجه به نصب در سبک های استاندارد به بازار عرضه می شوند.

لنزهای C-mount دارای فاصله فلنجی 17.5 میلی متری هستند و برای دوربین های C-mount مورد نیاز هستند. در مقایسه، لنزهای CS-mount دارای فاصله 12.5 میلی متری از پشت فلنج هستند. لنزهای CS-mount به دلیل فاصله کانونی عقب کمتری که دارند، نمی توانند با دوربین های C-mount استفاده شوند. C-mount دارای قطر 1 اینچ و رزوه نصب 32 نخ در هر اینچ است.

دوربین های CS-mount می توانند از لنزهای C-mount و CS-mount استفاده کنند. با این حال، لنزهای C-mount به آداپتور 5 میلی متری یا تنظیمات دوربین CS-mount نیاز دارند. لنزهای CS-mount به دلیل فاصله کانونی کمتری که دارند، فقط با دوربین های CS-mount قابل استفاده هستند. CS-mount دارای قطر 1 اینچ و رزوه نصب 32 نخ در هر اینچ است.

S-mount یک پیکربندی نصب کوچکتر است که در دستگاه هایی مانند دوربین های رایانه شخصی و دوربین های نصب شده روی برد استفاده می شود. پایه های S از رزوه های M12 x 0.5 استفاده می کنند.

یک لنز F-mount از یک پایه سرنیزه ای استفاده می کند که توسط نیکون استاندارد شده است.

قطعنامه

وضوح تصویر، وضوح کلی تصویر هنگام نمایش است، همانطور که توسط تعداد پیکسل سنسور تصویر تعیین می شود. برای دوربین های هوشمند، محدوده رزولوشن از 640 × 480 تا 1600 × 1200 رایج ترین است. دوربین های لاین اسکن رزولوشن های یک خطی مشابهی دارند. به طور کلی، برای کنترل و سریع نگه داشتن پردازش دوربین باید از کمترین وضوح قابل قبول استفاده شود.

نورپردازی

بسیاری از دوربین های هوشمند دارای یک بارق یکپارچه برای اطمینان از روشنایی مناسب هستند. این همچنین سیم کشی، سخت افزار اضافی را کاهش می دهد و زمان پردازش تصویر را کوتاه می کند، اجزای ضروری سیستم های بینایی ماشین.

نرخ فریم

دوربین های هوشمند دارای سرعت ثبت تصویر 25 تا 35 فریم در ثانیه هستند، اگرچه بسیاری از دوربین ها حالت های جزئی دارند که قادر به گرفتن 100 فریم در ثانیه هستند. نرخ فریم نباید از توانایی‌های محاسباتی پردازنده تجاوز کند، اما این موضوع تنها در دوربین‌های هوشمند مدل‌های قدیمی‌تر مرتبط است، زیرا پردازنده‌ها توانمندتر می‌شوند. در واقع، دوربین های هوشمند با سرعت بالا رایج شده اند.

سرعت شاتر

این مدت زمانی است که نور به سنسور تصویر می رسد و معمولاً توسط یک شاتر الکترونیکی کنترل می شود. مستقیماً میزان نوردهی را همراه با دیافراگم کنترل می کند. دوربین‌های هوشمند معمولی برای داشتن زمان نوردهی از 22 میکرومتر تا 1000 میلی‌ثانیه قابل برنامه‌ریزی هستند. این ویژگی تا حد زیادی به الزامات فرآیندهای سیستم بینایی بستگی دارد. دوربین‌های هوشمند با زمان‌های نوردهی دیگر، حتی آن‌هایی که دوربین‌های سرعت بالا را تقلید می‌کنند ، در دسترس هستند.

نصب

بسیاری از دوربین های هوشمند دارای سوراخ های نصب براکت ها و پایه های بازوی قابل افزایش هستند. برای براکت ها، معمولاً دو نقطه اتصال برای موقعیت مناسب کافی است. از آنجایی که دوربین‌های هوشمند توسط اپراتور نظارت نمی‌شوند، تقریباً هرگز از طرح‌های قاب دستی یا قابل حمل استفاده نمی‌کنند. پوشش های گرد و غبار، دستکاری و رطوبت می توانند عمر دوربین های هوشمند را افزایش دهند.

ویژگی ها

این مشخصات اغلب در دوربین های فیلمبرداری اختیاری هستند، اما بسته به استفاده، کیفیت فیلم را افزایش می دهند.

لنز خودکار : عملکرد لنز خودکار حالتی است که در آن عنبیه لنز به طور خودکار تنظیم می‌شود تا سطح نور از پیش تعیین‌شده‌ای را در دستگاه دریافت تصویر حفظ کند. دوربین‌های دارای حالت لنز خودکار نیز ممکن است فوکوس خودکار لنز را فراهم کنند.

سنسور خنک کننده : سنسورها به طور فعال توسط عنصر Peltier یا روش های دیگر خنک می شوند. خنک کننده نویز "جریان تاریک" را کاهش می دهد و حساسیت را بهبود می بخشد.

گنبد : دوربین ها در یک گنبد محافظ ساخته شده از موادی مانند اکریلیک یا پلی کربنات قرار می گیرند. به طور معمول، این مواد برای گرفتن تصویر دقیق تصحیح نوری می شوند. این می تواند یک محفظه ضد دستکاری معمولی برای استفاده امنیتی ایجاد کند.

کنترل بهره : کنترل بهره خودکار (AGC) از مدارهای الکترونیکی برای افزایش سیگنال های ویدئویی در شرایط کم نور استفاده می کند. این می تواند نویز و متعاقباً دانه بندی در تصویر ایجاد کند. به طور معمول، AGC غیرفعال است و مشخصات با خاموش بودن این ویژگی ارائه می شود.

تصحیح گاما : گاما رابطه غیرخطی بین سطح سیگنال ویدیویی و روشنایی عنصر تصویر بعدی است. تصحیح گاما این غیرخطی بودن را جبران می کند تا تصویر را به رنگ واقعی درآورد و در عین حال شدت را به جسم اصلی ارائه دهد.

کیفیت بالا : کیفیت بالا یک استاندارد ویدیویی است که وضوح تصویر بالاتر، تصویر بزرگتر، رنگ های بیشتر و صدای با کیفیت بالاتر نسبت به استانداردهای معمولی ویدیو دارد. آستانه پایین برای ویدیوی HD 1280 در 720 پیکسل در نظر گرفته شده است.

دوربین با سرعت بالا : دوربین‌های پرسرعت تصاویر را با نرخ فریم بالاتری نسبت به دوربین‌های معمولی ضبط می‌کنند. پس از ضبط، برای مطالعه دقیق اقداماتی که ممکن است زودگذر باشند، می توان تصاویر را با حرکت آهسته پخش کرد. این به ویژه برای مطالعه علمی مفید است، اما همچنین کاربردهای متنوعی دارد. تقریباً تمام دوربین‌های پرسرعت مدرن از نظر طراحی دیجیتالی هستند و قادر به ضبط بیش از 1000 فریم در ثانیه هستند. فریم های زیاد در ثانیه پوشش منطقه را قربانی می کند و در عین حال یک فایل بزرگ و غیرقابل تحمل نیز تولید می کند.

دوربین با نور کم : این دوربین‌ها برای استفاده در موقعیت‌های تاریک که در غیر این صورت یک دوربین مناسب به سطح نوردهی قادر به ثبت تصویر نمی‌رسد، استفاده می‌شوند. دوربین ها حاوی حسگرهای تصویری هستند که به طور استثنایی از منابع نوری ظریف آگاه هستند.

رتبه بندی در فضای باز : دستگاه های دارای رتبه در فضای باز برای مقاومت در برابر تغییرات دمای بیرون، باران، برف و سایر شرایط آب و هوایی طراحی شده اند.

Pan/Tilt : این دستگاه‌ها دارای ویژگی‌های نصب یکپارچه یا اختیاری هستند که امکان کنترل حرکت از پهلو به پهلو (تبه) و بالا و پایین (شیب) را فراهم می‌کنند.

اسکن پیشرونده : این یک طراحی CCD است که امکان بدست آوردن هر دو میدان زوج و فرد را به طور همزمان فراهم می کند. هر پیکسل حاوی اطلاعات یک فریم کامل است. این فناوری وضوح بالا را بدون استفاده از شاتر مکانیکی امکان پذیر می کند. دوربین‌های اسکن پیشرونده برای گرفتن تصویر از اجسام با حرکت سریع و اندازه‌گیری ابعاد دقیق استفاده می‌شوند.

تشعشع سخت شده : دستگاه ها طوری طراحی شده اند که در مقابل سطوح بالای تشعشع مقاومت کنند. این دوربین ها را می توان در برنامه های کاربردی تاسیسات هسته ای یا در تحقیقات علمی که دستگاه را در معرض تشعشع قرار می دهد، استفاده کرد.

درجه بندی زیر آب : دستگاه ها طوری طراحی شده اند که در صورت غوطه ور شدن کامل در آب کار کنند. این ویژگی را می توان با مسکن پس از فروش اضافه کرد.

بزرگنمایی : دوربین ها با ویژگی طراحی شده اند که به دستگاه اجازه می دهد از نزدیک بر روی اشیاء دور فوکوس کند. زوم اپتیکال وضوح بهتری نسبت به زوم دیجیتال دارد.

ضبط سه بعدی : دوربین قابلیت ضبط تصاویر در سه سطح جهت مجزا را دارد. این برای ثبت عمق یک شی مفید است.

برنامه های کاربردی

دوربین‌های هوشمند برای اندازه‌گیری بدون تماس، بازرسی محصول و پردازش، کمی‌سازی، مرتب‌سازی و شناسایی، خواندن کد، ورودی ربات، و در غیر این صورت فهرست بی‌پایانی از مشاغل موفق هستند. به دلیل اندازه کوچک و سهولت اتصال، دوربین‌های sart تنها با نوآوری اپراتور محدود می‌شوند. یافتن دوربین های هوشمند در مونتاژ خودرو، فرآوری دارویی، بسته بندی محصولات و مواد غذایی، نقش های کنترل کیفیت و نظارت خودکار رایج است. به طور شگفت انگیزی، دوربین های امنیتی پیشرفته می توانند تهدیدها را به طور مستقل شناسایی کرده و به مقامات هشدار دهند.

منبع

globalspec