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Wie Sie Bewegungsunschärfe vermeiden

Wie Sie Bewegungsunschärfe vermeiden Bewegungsunschärfe kann dazu führen, dass die Industriekamera unscharfe / verschwommene Bilder aufnimmt. Unscharfe Bilder führen zu ungenauen Messungen, schlechter Fehlererkennung oder falschen Klassifizierungen. Bewegungsunschärfe wird durch Bewegung oder Vibration während der Belichtungszeit der Industriekamera verursacht. Wenn sich das Objekt während der Belichtungszeit um mehr als 0,5 Pixel bewegt, weist das Bild Bewegungsunschärfe auf.
 
 
Um Bewegungsunschärfe zu vermeiden, muss die Belichtungsgeschwindigkeit die Szene einfrieren, damit sich das Objekt während der Belichtungszeit nicht mehr als 0,5 Pixel bewegt. Dies kann durch Verkürzung der Belichtungszeit der Kamera erreicht werden. Durch die Verkürzung der Belichtungszeit wird das Bild jedoch auch dunkler (da weniger Zeit zum Einfangen von Licht zur Verfügung steht).
 

Darstellung des Effekts der Bewegungsunschärfe

WIE SIE IHR SETUP LICHTEMPFINDLICHER MACHEN

Wenn Ihr Bild zu dunkel ist, können Sie einen der folgenden Punkte überprüfen, um die Aufnahmesetup lichtempfindlicher zu machen:

  • Verwenden Sie ein Objektiv mit einer größeren Blende. Wenn Sie von F2,0 zu einem F1,4-Objektiv wechseln, fangen Sie doppelt so viel Licht ein (beachten Sie, dass die Schärfentiefe bei Verwendung einer größeren Blende verringert wird)
  • Verwenden Sie eine Kamera mit großer Pixelgröße. Bei Bildsensoren aus der gleichen Produktlinie gilt: Je größer der Pixel, desto mehr Photonen können eingefangen werden. Die Verwendung eines Bildsensors mit einem 6,9µ-Pixel anstelle eines 3,45µ-Pixels führt zu viermal mehr Licht. Beim Vergleich von Sensoren aus verschiedenen Produktlinien führt ein größerer Pixel nicht immer zu einem lichtempfindlicheren Pixel, denn je neuer der Bildsensor ist, desto lichtempfindlicher ist der Pixel bei gleicher Pixelgröße.
  • Verwenden Sie die Kamera im Binning-Modus. Die Kamera nimmt die Summe von vier Pixeln als neuen Pixelwert. (Die Auflösung der Kamera wird um den Faktor vier reduziert). Dies führt zu einer vierfach höheren Lichtempfindlichkeit
  • Verwenden Sie eine Monochrom-Kamera. Eine Monochromkamera kann bis zu dreimal mehr Licht einfangen als eine Farbkamera.
  • Fügen Sie eine digitale Verstärkung hinzu, allerdings führt die digitale Verstärkung auch zu Rauschen.
  • Fügen Sie zusätzliche externe Lichter hinzu.
  • Wenn Sie Machine-Vision-Lichter verwenden, könnten Sie versuchen, die Lichter mit einem Stroboskop-Controller zu überstrobieren
  • Verlangsamen Sie die Bewegung Ihres Objekts, um die Bewegungsunschärfe zu verringern.

 

WIE SIE DIE BELICHTUNGSZEIT BERECHNEN, UM BEWEGUNGSUNSCHÄRFE ZU VERMEIDEN

In diesem Beispiel wollen wir ein Objekt von 1mm erkennen. Unser Sichtfeld beträgt 320x240mm und wir verwenden eine Kamera mit einer Auflösung von 1280x960mm. Unsere Systemauflösung = FOV / Kameraauflösung = 320/1280=0,25mm/Pixel.
 
Die Geschwindigkeit des Objekts ist 0,6 Meter / Minute = 0,6*1000/60= 10mm/Sekunde
Das Objekt sollte sich nicht mehr als 0,5 Pixel bewegen und wir haben bereits berechnet, dass 1 Pixel 0,25mm ist. Also sollte sich das Objekt nicht mehr als 0.5*0.25=0.125mm bewegen. Die Zeit, die das Objekt für eine Bewegung von 0,125mm benötigt, ist Bewegungsdistanz / Geschwindigkeit des Objekts = 0,125/10= 0,0125Sekunde = 12,5 Millisekunden.
Die maximale Belichtungszeit zur Vermeidung von Bewegungsunschärfe beträgt 12,5 Millisekunden.
 
Wichtiger Hinweis, für die Aufnahme von sich bewegenden Objekten ist eine Global-Shutter-Kamera erforderlich. Eine Rolling-Shutter-Kamera liefert verzerrte Bilder (siehe Global Shutter vs. Rolling Shutter).
 
Wenn Sie weitere Unterstützung bei der Berechnung der richtigen Belichtungszeit in Ihrem Setup benötigen, um Bewegungsunschärfe zu vermeiden, kontaktieren Sie uns bitte.

 

  Technical Support     16-06-2021 12:03
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