วันเสาร์ที่ 13 กรกฎาคม พ.ศ. 2556

การเลือกใช้งานกล้องสำหรับ Machine Vision ภาค 1

กล้องที่ใช้ในระบบ Machine Vision โดยทั่วไปจะมีอยู่ 2 รูปแบบ คือ  Area Scan camera และ Line Scan Camera โดยมีรูปแบบการใช้ประโยชน์ที่แตกต่างกันกล่าวคือ กล้องแบบ Area scan จะนิยมใช้กับงานทั่ว ๆ ไปที่ทำการจับภาพทีละภาพ ส่วนกล้องแบบ Line scan จะนิยมใช้กับงานที่ต้องการความเร็วสูงและมีขนาดของชิ้นงานที่ใหญ่กว่ามาก โดยมากจะใช้กับงานที่เป็นลักษณะ on the fly ทั้งนี้จะขอกล่าวถึงกล้องแบบ Area scan
สิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกใช้งานกล้อง Area scan สำหรับ Machine Vision คือความเร็วชัตเตอร์ (frame rate) ซึ่งจะต้องมีค่ามากกว่าจำนวนชิ้นงานที่ต้องการตรวจสอบ


ถัดมาคือความละเอียดของกล้องที่ต้องการซึ่งสามารถเลือกได้โดย


โดยที่ Field of view คือ ขนาดของวัตถุที่ต้องการจะตรวจจับ (เลือกขนาดด้านยาว) และ resolution คือ ขนาดของวัตถุที่เล็กที่สุดที่ต้องการมองเห็น

เมื่อได้กล้องมาแล้วสิ่งสำคัญอีกสิ่งหนึ่งที่จะต้องเลือกคือเลนส์ ซึ่งเลนส์ที่มีขายอยู่ในท้องตลาดมีมากมายหลากหลายชนิดซึ่งอาจแบ่งออกได้คร่าว ๆ เป็น เลนส์พื้นฐาน เลนส์มาโคร เลนส์ซูม และเลนส์แบบเทเลเซนทริก สำหรับเลสน์พื้นฐานนั้นจะใช้กับงานที่ไม่เฉพาะเจาะจงมากนัก ขนาดของชิ้นงานไม่เล็กมากซึ่งเราสามารถคำนวนความยาวโฟกัสของเลนส์ที่จะเลือกใช้งานได้จากสมการแสงที่เรียนกันมาสมัยมัธยมต้นคือ  


โดยที่ WD คือ ระยะทำงานหรือระยะตั้งแต่หน้าเลนส์จนถึงวัตถุของเรา และ Sensor size ให้ใช้ขนาดด้านยาวเช่นเดียวกับ FOV ทั้งนี้เราจำเป็นจะต้องรู้ขนาดตัวรับภาพของกล้องต่าง ๆ ซึ่งจะบอกไว้ใน spec ของกล้องนั้น ๆ โดยส่วนมากจะบอกขนาดของเส้นทแยงมุมมีหน่วยเป็นนิ้ว ซึ่งสามารถเทียบขนาดได้ตามรูป   
         
 สำหรับเลนส์มาโครจะเป็นเลนส์ที่เหมาะกับงานตรวจสอบวัตถุขนาดเล็กมาก ๆ ซึ่งต้องการกำลังขยายที่สูงซึ่งหากใช้เลนส์พื้นฐานภาพที่ได้จะมีความผิดเพี้ยนค่อนข้างมากโดยเลนส์มาโครจะเลือกใช้งานตามกำลังขยายที่เราต้องการ และเลนส์แบบเทเลเซนทริก เป็นเลนส์ที่ให้ภาพที่ไม่มีความบิดเบี้ยวน้อยที่สุด


          สาเหตุที่ภาพบิดเบี้ยวไปเนื่องจากเลนส์ที่เราใช้งานมีความโค้งดังนั้นจากทฤษฎีของแสงที่เราเรียนกันตอนมัธยมต้นจะอธิบายได้ว่าแสงที่ผ่านมายังเลนส์ซึ่งไม่ใช่แสงขนานจะเกิดการหักเหที่ผิดเพี้ยนไป  

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น