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以GigE工业相机组成的八相机机器视觉应用系统
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时间:2021-05-08 17:18:27

       目前,中国的机器视觉行业正处于快速发展阶段,随着单相机系统在机器视觉中表现出的局限性越来越明显,多相机系统已逐渐成为机器视觉领域中的研发趋势。目前已有成功的应用案例表明,以GigE工业相机组成的八相机机器视觉应用系统,可同时检测多个目标,解决了单相机系统的局限性。

 

机器视觉

 

       多相机系统在工业检测、立体监控等领域得到广泛应用,比如:多表面检测、半导体和LED行业的集成和封装设备制造、晶体行业等。目前多相机系统的主要技术限制瓶颈就是计算机资源占用率和带宽。目前,市面已有四相机系统。该类相机可以同步采集图像,也可工作于触发模式,但该类相机系统只能从四个角度进行图像采集,当目标需要采集的图像多于四个面的时候,该类相机系统仍有一定局限性。比如烟盒包装检测系统,则需要检测烟盒的六个面,若采用四相机系统,则需要两组相机系统,两台电脑,增加成本。针对此缺陷,本文将简单介绍一种GigE工业相机八相机系统方案,该方案可以从八个方向采集图像或者可以同时检测八个目标。

       系统组成

       该八相机机器视觉系统由计算机、GigE接口工业相机等组成。系统采用两块四通道的千兆以太网的PCI-E卡,八个相机通过千兆以太网接口跟计算机通信。八台相机独立工作,互不干扰,用户可以根据需求选择相应的相机(彩色/黑白,分辨率,帧率)。

       在本次测试中采用500万像素的黑白工业相机,当采用全分辨率2592*1944时最高帧率为14fps 。该相机体积小,重量轻,采用铝合金材料外壳,坚固耐用,散热良好,特别适合尺寸受限的场合。

       测试结果及分析

       在本次测试中采用的电脑配置如下:

       1.处理器: intel(R)

       2. core i7-3770k 主频5GHz;

       3.内存: 4G;

       4.系统: WindowsXP.

       测试1

       打开四个相机,运行结果显示,四个相机都能在全分辨率最高帧率14fps下正常工作。在运行时,CPU占有率<8%,内存使用约为145M。

       测试2

       同时打开八个相机,以14fps采集图像时,运行结果显示,八个相机不能同时工作。

       在测试1中,当只接四个相机以14fps采集图像时,占用带宽为4. 8*14*4=269M。在测试2中,当采用八个相机同时以14fps 采集图像时,占用带宽为4. 8*14*8=538M,八个相机不能同时工作。因此,八个相机不能全部工作可能是由于带宽不够的原因。为了确认是否带宽的影响,再进行一次测试。

       测试3

       同时打开八个相机,以lfps采集图像时,运行结果显示,八个相机不能同时工作。

       从测试3可以看出,八个相机以lfps时,有一个相机不能正常工作。.在这次测试中,八个相机占用的带宽为4. 8*1*8=38.4M,这带宽是小于四个相机以14fps 采集图像时占用的269M的带宽。从以上分析可以看出,带宽不是决定八个相机能否同时工作的唯一因素。

       针对前三次测试时产生的问题,本方案提出了一种能使八个相机均能正常工作的方法。

       测试4

       打开八个相机,适当降低采集速度,运行结果显示,八个相机能稳定工作,采集非常好,运行时CPU占用率<12%,内存使用约为220M。

       从上分析可知,当只接四个相机时,能使相机采集速度最快,而接八个相机时,则需适当降低采集速度。用户可根据实际情况,使某些相机采集速度低一些,而另一些相机采集速度高一些即可。

       行业应用案例

       目前该方案已在工业检测等行业内得到了较为广泛的应用。已成功应用于SMT贴片机,

LED固晶机,隧道检测仪等。

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