使用案例

適用於立體光學測量法的強大元件

Basler ace相機和影像擷取卡

客戶
MSTVision
‍地點
德國金斯海姆-古斯塔夫斯堡
日期
2021

什麼是立體光學測量法?

使用立體光學測量法可以對物體表面的狀況和紋路結構進行區分(例如區分藥物包裝上的印記和盲文)。借助立體光學測量法,只需固定相機的位置,然後在光源從不同的方向照射被拍攝物件的情況下拍攝多張圖像。除此之外,立體光學測量法還可以確定物體的表面曲率。某些表面缺陷只有在曲率圖像中才能檢測出來。

左圖:基於 FPGA 的立體光學測量法設置 
右圖:1. 平均曲率 2. X 軸導數 3. Y 軸導數 4. 紋理結構
左圖:基於 FPGA 的立體光學測量法設置 右圖:1. 平均曲率 2. X 軸導數 3. Y 軸導數 4. 紋理結構

故障檢測應用存在哪些挑戰?

在立體光學測量法中,單台相機要在不同的光源條件下至少拍攝三張影像,然後通常通過計算獲得第四張影像。CPU需要處理大量的密集計算,因此往往無法滿足生產過程中所需的周期時間。即便是現代處理器也沒有足夠的計算能力來無縫流暢地進行表面檢測。

上圖:4張輸入圖像以及數位相機的圖片 下圖:平均曲率圖像和反射圖像

這個解決方案是一個採用立體光學測量法的視覺系統

借助可快速運作的Basler ace Classic相機,MSTVision公司可以在自己的立體光學測量系統中進行影像擷取,在400萬像素解析度下的幀速率為180 fps。該公司在Basler microEnable 5 marathon VCLx影像擷取卡的FPGA中進行立體光學測量的全部計算工作。所採集的「原始圖像」會直接在FPGA中處理,不會增加CPU的工作負載,然後影像擷取卡會將立體光學測量法的計算結果以四個可選影像的形式呈現出來。借助VisualApplets,Basler具備了一個開發環境,可以讓FPGA能夠利用自身的功能來增強性能。在此過程中,影像擷取卡還能處理分段光源的驅動控制,以便與影像擷取同步。

由於FPGA可進行大量的並行處理,因此能以極高的數據速率進行計算,並讓每個影像擷取卡實現低功耗運作。儘管到目前為止還不能實現高數據率的立體光學測量過程,但現在藉助FPGA的性能加速已經使之成為可能。

採用立體光學測量法的視覺系統所具備的優勢

  • 立體光學測量法具有較高的數據率,適用於生產環境中的應用

  • 可直接在FPGA上進行影像處理

  • 不佔用CPU負載

  • 採用更精巧的系統架構

‍您需要什麼支援?

我們樂意提供產品選擇方面的建議,協助您為應用找到合適的方案。