دوربین صنعتی چیست؟

دوربین صنعتی چیست؟ دوربین صنعتی نوع خاصی از دوربین است که برای کار در شرایط نامساعد (دمای بالا، فشار و لرزش) طراحی‌شده است. از آن‌ها برای کنترل چرخه تولید، ره‌گیری قطعات بر روی تسمه‌نقاله، آشکارسازی قطعات بسیار کوچک و … استفاده می‌شود. بنابراین در حالت کلی محدوده عملکرد آن‌ها بی‌نهایت است.

ویژگی‌های اصلی این تجهیز در کنار ویژگی‌های معمول عبارت‌اند از:

• اطمینان‌پذیری
• دقت
• نحوه عملکرد

دوربین‌های صنعتی (بینایی ماشین) نقش اصلی در تعریف پایداری و اطمینان‌پذیری سیستم بینایی (ویژن) را بازی می‌کند. اتفاقی نیست که انتخاب دوربین صنعتی اولین گزینه طراحی سیستم است و برابر با کارایی مجموعه است. ZDS تولیدکننده دوربین‌های باکیفیت است که به طور کامل با اپتیک و نورپردازی‌های تحت همین برند سازگار است؛ لذا اجزا بینایی ماشین به طور عالی در کنار یکدیگر کار می‌کنند. ZDS با دارابودن قریب به دو دهه تجربه در حوزه دوربین، می‌تواند مشتریان را در طراحی سیستم ویژن ارزان، مطمئن و سریع یاری می‌کند.

دوربین‌های صنعتی Area scan به‌صورت گسترده مورداستفاده قرار گرفته‌اند. این به‌خاطر تطبیق‌پذیری و راحتی در استفاده است که آنها را برای کاربردهای مختلف ایده‌آل می‌سازد. ZDS محدوده وسیعی از دوربین‌های صنعتی USB3، Gigabit Ethernet و Fiber Optic برای پاسخگویی نیازهای مختلف را ارائه می‌کند. این تجهیزات شامل مدل‌های فریم‌ریت بالا مناسب برای کاربردهای سرعت بالا تا رزولوشن بالا است. در سبد محصول ما، شما دوربین‌های صنعتی عالی برای پاسخگویی به‌تمامی نیازهای خود را پیدا می‌کنید.

دوربین‌های Line Scan برای بازرسی مواد عنکبوتی مانند چاپ یا بررسی کیفیت بسته‌بندی یا اشیا طولانی و یا بزرگ مانند شافت موتور یا ویفر سیلیکون‌ها نیاز به تصویربرداری دارند؛ مورداستفاده قرار می‌گیرند. ZDS دوربین‌های Line Scan مجهز به اینترفیس فیبر نوری یا گیگابیت ایترنت برای دستیابی به سرعت بیشینه و اطمینان حداکثری است.

بیایید با مدنظر قرار دادن تفاوت‌های دوربین صنعتی و دوربین معمولی نگاهی به جزییات داشته باشیم.

دوربین‌های دیجیتال بی‌مانند

چرا دوربین‌های صنعتی بسیار گران هستند؟ بیایید دلیل این امر را بررسی کنیم و ببینیم که آیا نمونه ارزان از آن‌ها نیز وجود دارد یا خیر.

اطمینان‌پذیری دوربین صنعتی

دوربین صنعتی به‌صورت ویژه‌ای از دوربین‌های عادی به خاطر درجه بالا اطمینان‌پذیری قابل‌تفکیک هستند. این دستگاه‌ها اغلب دارای بدنه محکم هستند که توسط مکانیسم‌های داخلی دوربین را از رطوبت، گردوخاک، گازهای خطرناک و عوامل دیگر محیطی محافظت می‌کنند. تولیدکنندگان دوربین‌های صنعتی از مواد باکیفیت و عمر بالا استفاده می‌کنند.

با توجه به طراحی، چنین تجهیزاتی می‌توانند در مکان‌های غیراستاندارد یا حتی شرایط نامساعد مورد استفاده قرار بگیرند. تجهیزات با این عملکرد محافظتی می‌توانند در محدوده دمایی بین -۴۰ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد و حتی بالاتر مورد استفاده قرار بگیرند. گاهی دوربین‌های صنعتی برای بازرسی کنترل دما مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها همچنین دارای مکانیسم‌های مقاوم در برابر شوک و لرزش هستند.

به‌این‌علت است که دوربین‌های صنعتی دارای چرخه عمر طولانی هستند.

دقت دوربین صنعتی

بالاترین رزولوشن دوربین، متعلق به دوربین‌های صنعتی است. به‌طور میانگین بهترین دوربین‌ها دارای رزولوشن ۱۵۰ مگاپیکسل هستند. بااین‌حال شما می‌توانید به تجهیزاتی با پارامترهای بالا برای مثال VN-25MX  با رزولوشن 225MP یا VN-200MX با رزولوشن ۴۲۷ مگاپیکسل دست پیدا کنید. آن‌ها ممکن است تصاویر را با فرمت‌های تصویری غیرقابل‌باور ۲۳۷۶۰×۱۸۰۱۲ پیکسل پردازش کنند.

دوربین‌های صنعتی گاهی وظیفه کنترل کیفیت را بر عهده‌دارند. چنین وظایفی نتایج دقیق را مطالبه می‌کند. چنین وظایفی در نتیجه به کیفیت و رزولوشن بالای تصویر جهت پردازش تصویر نیازمند هستند.

نحوه عملکرد دوربین صنعتی

وظایف دوربین‌های صنعتی به‌طور محسوسی از وظایف معمول روزانه متفاوت است. بنابراین طراحی آنان نیز به‌طورکلی متفاوت است. چنین تجهیزاتی به‌طور فزاینده‌ای نیاز به مانت لنز استاندارد، فیلترهای گوناگون، یکپارچه‌سازی با رابط‌های صنعتی به‌علاوه نرم‌افزار مخصوص هستند. مدل‌ها شامل تجهیزات عادی مانند فلش، منظره یاب و یا کلید روشن/خاموش نیستند. آن‌ها همچنین با شبکه از طریق رابط‌های صنعتی یکپارچه می‌شوند.

عملیات مدیریتی اغلب توسط رایانه و نرم‌افزار مخصوص صورت می‌پذیرد. سامانه‌های کنترلی سیگنال‌های انتقالی را از طریق کابل‌ها برای ارسال فرمان یا عملیات خاص بر عهده می‌گیرند.

دوربین‌های بیسیم صنعتی می‌توانند سیگنال‌ها را به‌صورت بیسیم دریافت کنند. برای مثال  WiFi، دوربین‌های فروسرخ و همچنین دوربین‌های حرارتی برای کار در شرایط نامساعد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همان‌طور که از ویژگی‌های بالا مشاهده می‌کنید. دوربین‌های صنعتی تجهیزات پیچیده‌ای هستند که با قطعات اضافی قدرت آن‌ها افزوده می‌شود. بنابراین قیمت آن‌ها نیز به‌طور محسوسی بیشتر است.

چه زمانی از دوربین صنعتی استفاده کنیم؟ کاربردهای اصلی

حوزه استفاده از تجهیزات به‌طور گسترده‌ای وسیع است. دوربین صنعتی می‌تواند در حوزه‌های زیر مورداستفاده قرار بگیرد:

• اتوماسیون صنعتی
• روباتیک
• کنترل ترافیک
• پزشکی
• علوم داده
• تولید
• سیستم‌های امنیتی

چطور دوربین صنعتی مناسب را انتخاب کنیم؟ نوع و طراحی تجهیزات وابسته به زمینه فعالیت و نوع فعالیت است. بیایید نگاهی به دستگاه و همه حوزه‌ها با جزییات برای فهم مکان‌هایی که ویژگی خاصی مورد استفاده است بیندازیم.

روباتیک و اتوماسیون بینایی ماشین

تجهیزات که در اتوماسیون صنعتی و روباتیک به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرارگرفته‌اند. تجهیزاتی برای سیستم‌های کنترل‌اند که به‌صورت عمومی نیازمند رزولوشن بالا هستند. آن‌ها باید داده‌ها را به‌سرعت برای سیستم‌های کنترلی منتقل کنند.

کاربردهای تولید نیازمند بینایی ماشین هستند. بینایی ماشین یکی از کاربردهای بینایی کامپیوتر است که در تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. بینایی ماشین اجازه می‌دهد سیستم‌ها تصاویر زنده از آنچه در واقعیت اتفاق می‌افتد را کنترل کنند.

دوربین صنعتی بینایی ماشین با اینترفیس‌های زیر کار می‌کنند:

• GigE Vision
• USB 3.0
• CameraLink
• CoaXPress
• Сamera Link
• FireWire
• Pixel-Shift

آن‌ها ممکن است عملیات کاربردی بسیاری همانند مانیتورینگ، عیب‌یابی، کنترل و … را انجام دهند.

برای وظایف سریع‌تر و بعضاً پیچیده، دوربین‌های هوشمند نیز هستند. دوربین‌های هوشمند صنعتی برای انجام عملیات الگوریتم‌های پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقاله دوربین هوشمند صنعتی را در این زمینه از دست ندهید!

محصول و تولید

دوربین صنعتی در تسمه‌نقاله می‌تواند با سنسورهای ویژه‌ای جایگزین شود و عملیات صحیح آن‌ها را مانیتور کنند. چنین دستگاه‌هایی باید دارای دقت بالا و انتقال سریع سیگنال باشند. این امر نیاز دارد تا از خطاها و شرایط بحرانی جلوگیری کند. به‌منظور کار در چنین محدوده‌ای، تجهیزاتی با تصویربرداری مداوم، اسکن سه‌بعدی نیازمند‌است.

دوربین‌های خطی (لاین اسکن) بر روی تسمه‌نقاله‌ها برای تصویربرداری از مواد در حال حرکت مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها همچنین اسکن خط به خط بر روی سطوح اجسام را میسر می‌سازند. این گزینه‌ها برای چاپ یا صنعت نور به‌طور ویژه‌ای مورد نیاز هستند. چنین تجهیزاتی دارای سنسورهای CMOS داخلی‌اند. برای آشنایی بیشتر با این دوربین‌ها به مقاله دوربین اسکن خطی مراجعه کنید.

برای کار در کاربردهای خاص و سطح بالا با مشاهده‌پذیری پایین، دوربین‌های فروسرخ SWIR و حرارتی چند طیفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دوربین صنعتی قابل‌برنامه‌ریزی FPGA دارای پردازش تصویر داخلی هستند که اجازه پردازش آنلاین را به‌صورت به لحظه به شما می‌دهند.

علوم داده و پزشکی

با توسعه فناوری نانو و توسعه سریع پزشکی، دوربین‌ها اغلب در این محدوده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این حوزه با اشیا میکروسکوپی یا ذراتی که افراد توسط چشمشان نمی‌توانند مشاهده کنند تعامل دارند. تجهیزات از ماتریس‌های خاصی از نوع sCMOS, CCD و EMCCD استفاده می‌کنند. مزیت اصلی این ماتریس‌ها اثر کوانتومی بالا ، نویز پایین و عمق وسیع چاه ظرفیت است. چنین دوربین‌هایی می‌توانند در شرایط نوری بسیار ضعیف کار کنند و سیگنال‌های ضعیف را تشخیص دهند. بعضی از مدل‌ها حتی قادرند نسبت به یک فوتون عکس‌العمل نشان دهند.

دوربین‌های چند طیفی و ابر طیفی برای کار با کانال‌های مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها قادرند تا چند صد کانال خاص در هر فریم را دریافت کنند.

صنعت پزشکی نیازمند مدل‌های کوچک است. برای مثال: دوربین‌های میکروسکوپی دارای ظرفیت انتقال  تصاویر بالا هستند و این در حالی است که از اندازه مینیاتوری بهره می‌برند. امروز این تجهیزات به‌صورت گسترده‌ای در تمامی شاخه‌های پزشکی از دندان‌پزشکی تا آزمایشگاه‌ها کار می‌کنند.

دوربین‌های مخصوص در کرایوژنیکس توسعه داده‌شده‌اند. آن‌ها دارای محافظت یکتا در برابر دماهای بسیار پایین هستند.

کنترل ترافیک

اگر شما اخیراً تصویری از دوربین‌های ترافیکی دریافت کرده‌اید. بدانید که تصویر شما توسط دوربین‌های صنعتی شکار شده است. به‌منظور کنترل ترافیک –تصویربرداری از اجسام سریع- از دوربین‌های سریع استفاده‌شده است. بعضی از این دوربین‌ها قادرند ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰۰ فریم در ثانیه تصویربرداری کنند.

تجهیز خارجی دارای استاندارد ضد گردوغبار و آب هستند. کنترل ترافیک نیازمند کار پیوسته و چرخه طولانی است. این امر شامل مونتاژ تجهیزات داخلی و خارجی است.

سیستم‌های امنیتی و زندگی روزانه

دوربین‌ها در قرن ۲۱ به‌صورت ویژه‌ای برابر با امنیت هستند. نصب دوربین صنعتی امنیتی نیازمند انعطاف و محفظه کوچک است. سیستم‌های امنیتی از دوربین‌های صنعتی به‌منظور نصب در هر مکانی بهره می‌گیرند.

نیاز اصلی برای چنین تجهیزاتی اندازه کوچک و انعطاف است. دوربین‌های امنیتی خارجی صنعتی باید در برابر تأثیرات محیطی محافظت شوند. مدل‌ها با بینایی در شب به‌صورت گسترده‌ای موردنیاز هستند.

دوربین صنعتی ارزان‌قیمت

اگر به دوربین صنعتی ارزان‌قیمت نیاز دارید، تجهیزات فریم باز راهکارهای عالی هستند. آن‌ها می‌توانند بر روی سیستم موجود شما بدون تحمیل هزینه اضافی برای اقدامات محافظتی بیشتر نصب گردند. این تجهیزات ممکن است نیازمند بینایی کامپیوتر بر اساس عملکرد سنسورهای CMOS و CCD خود باشند.

عیب اصلی این راهکارها البته محافظت آن‌ها است. این محصولات را در فضای خطرناک و خارجی نصب نکنید. هرچند شما از این محصولات در محیط‌های بالا نیز با  بدنه (Housing) مناسب می‌توانید استفاده کنید.

نکته آخر: بیشتر دوربین‌های مورد استفاده در صنعت از نوع آخر هستند که در صورت نیاز با محفظه خاص برای شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند و یا در حوزه ترافیک، دوربین صنعتی با ۴۰ فریم بر ثانیه نیز نیازهای اساسی را برطرف می‌سازد. همچنین در صنعت در بیشتر موارد از رزولوشن ۲ تا ۵ مگاپیکسل استفاده می‌شود؛ چراکه رزولوشن بالاتر به معنای تحمیل حجم محاسبات بیشتر است و این مورد می‌تواند نتایج منفی به همراه داشته باشد.

نتیجه: دوربین صنعتی امروزه همه‌جا دارای کاربرد هستند. و این کاربرد محدود به صنعت  نیست بلکه شامل زندگی روزمره ما نیز می‌شود. آیا خواهان آشنایی با ده برند مطرح جهان هستید؟ مقاله ما در این زمینه را از دست ندهید.