چه ماژول های دوربین در اتوماسیون انبار استفاده می شود؟

مقدمه

اتوماسیون انبار به ماشین هایی متکی است که می توانند ببینند. از ربات‌های متحرک مستقل (AMR) و بازوهای رباتیک گرفته تا اسکنرهای بارکد و ابعاد حجمی، دوربین‌ها چشمان سیستم هستند. انتخاب ماژول دوربین مناسب مستقیماً بر توان عملیاتی، دقت و قابلیت اطمینان تأثیر می گذارد. در این مقاله، انواع اصلی ماژول های دوربین مورد استفاده در اتوماسیون انبار، ویژگی های کلیدی آنها و نحوه انتخاب آنها را بررسی می کنیم.

1. دوربین های بارکد و QR Code Reading

هر انباری به اسکن بستگی دارد. اسکنرهای لیزری سنتی با خوانندگان مبتنی بر دوربین جایگزین می‌شوند که می‌توانند کدهای ۱ بعدی و ۲ بعدی را از هر جهتی رمزگشایی کنند. یک ماژول دوربین مناسب برای این کار نیاز دارد:

شاتر جهانیبرای جلوگیری از تاری حرکت هنگام حرکت سریع بسته ها.

وضوح بالا- حداقل 1.3 مگاپیکسل، اغلب 5 مگاپیکسل برای خواندن کدهای کوچک از راه دور.

فوکوس خودکار سریعیا یک عمق میدان بسیار زیاد برای رسیدگی به ارتفاعات مختلف اجسام.

بسیاری از بارکدخوان های ثابت از ماژول دوربین CMOS با سنسور شاتر جهانی مانند Sony IMX250 یا IMX265 استفاده می کنند. این حسگرها حتی زمانی که نوار نقاله با سرعت 2 تا 3 متر در ثانیه در حال حرکت است، تصویر واضحی می‌گیرند.

2. دوربین های ناوبری AGV و AMR

وسایل نقلیه هدایت‌شونده خودکار (AGV) و روبات‌های متحرک خودمختار (AMR) با استفاده از SLAM بصری (محلی‌سازی و نقشه‌برداری همزمان) حرکت می‌کنند. یک سنسور ماژول دوربین برای ناوبری باید موارد زیر را ارائه دهد:

میدان دید وسیع(90 درجه تا 160 درجه) برای دیدن ویژگی های سقف یا نشانگرهای کف.

تاخیر کم- برای تشخیص موانع حیاتی است.

عملکرد خوب در نور کمبرای شیفت های شب یا راهروهای کم نور.

شاتر جهانیبرای جلوگیری از تاری حرکت هنگام حرکت ربات.

ماژول دوربین mipi رابط استاندارد برای پردازنده‌های ناوبری تعبیه‌شده (مانند NVIDIA Jetson، Qualcomm RB5) است. MIPI CSI‑2 تأخیر کم و مصرف انرژی کم را ارائه می‌کند و آن را برای روبات‌های باتری‌دار ایده‌آل می‌کند. به عنوان مثال، یک ماژول دوربین CMOS شاتر جهانی 1080p که از طریق MIPI متصل است، می‌تواند فاصله‌سنجی بصری را در زمان واقعی ارائه دهد.

3. ابعاد حجم و دوربین های Cubiscan

اندازه گیری ابعاد جعبه های نامنظم برای بهینه سازی صورتحساب حمل و نقل و ذخیره سازی ضروری است. این سیستم ها اغلب از دید استریو یا زمان پرواز (ToF) استفاده می کنند. دو ماژول دوربین که در کنار هم قرار گرفته اند (جفت استریو) شکل سه بعدی بسته را محاسبه می کنند. الزامات عبارتند از:

وضوح بالا(5 مگاپیکسل یا بیشتر) برای تشخیص دقیق لبه.

شاتر جهانیبرای منجمد کردن حرکت در یک نوار نقاله سریع.

جفت استریو کالیبره شده کارخانهبرای اطمینان از محاسبه دقیق عمق

برای نمونه‌سازی اولیه و سیستم‌های کم حجم، می‌توان از یک ماژول دوربین رزبری با کلاه دوربین استریو (دو ماژول دوربین MIPI) استفاده کرد. Raspberry Pi 4 یا 5 می تواند نقشه های عمق استریو را در زمان واقعی پردازش کند.

4. راهنمای انتخاب و مکان رباتیک

بازوهای رباتیک باید اقلام تصادفی را در سطل ها یا روی تسمه نقاله قرار دهند. یک سنسور ماژول دوربین برای این برنامه باید دارای:

وضوح بالابرای شناسایی ویژگی های کوچک (مانند 5 مگاپیکسل تا 12 مگاپیکسل).

شاتر جهانیبرای جلوگیری از اعوجاج هنگام حرکت بازو.

رابط MIPI یا USB 3.0بسته به کنترل کننده

بسیاری از ربات‌های مشترک از یک ماژول دوربین با رابط USB 3.0 استفاده می‌کنند، زیرا می‌توان آن را به راحتی به یک کامپیوتر صنعتی در حال اجرا نرم‌افزار دید (مانند OpenCV، Halcon) متصل کرد. ماژول دوربین CMOS با سنسور Sony IMX250 (2 مگاپیکسل، شاتر سراسری) یک انتخاب محبوب برای راهنمایی انتخاب و مکان است.

5. شناسایی بسته و OCR

گاهی اوقات دوربین باید متن چاپ شده را بخواند - شماره دسته، تاریخ انقضا، یا برچسب آدرس. تشخیص نویسه نوری (OCR) به موارد زیر نیاز دارد:

وضوح بالا(2 مگاپیکسل تا 5 مگاپیکسل) برای متن کوچک.

شاتر جهانییا کرکره بسیار سریع.

لنز شارپبا اعوجاج کم

یک ماژول دوربین mipi متصل به یک پردازنده تعبیه شده (به عنوان مثال، Raspberry Pi یا i.MX) می تواند مدل های OCR سبک وزن را اجرا کند. برای کارهای سخت تر، یک ماژول دوربین USB که به رایانه شخصی با Tesseract یا مدل های یادگیری عمیق سفارشی پخش می شود، رایج است.

6. نمونه سازی و توسعه با ماژول دوربین Raspberry

برای مهندسان اتوماسیون انبار، پلت فرم Raspberry Pi برای نمونه سازی مورد علاقه است. ماژول دوربین Raspberry (به عنوان مثال، ماژول رسمی Raspberry Pi Camera Module 3) از اتصال MIPI استفاده می کند و شامل یک سنسور Sony IMX708 است. این دوربین می‌تواند ویدیوهای 4K بگیرد، اما بیشتر در 1080p استفاده می‌شود. در حالی که دارای شاتر نوردی است، برای صحنه های ایستا یا آهسته کافی است. برای برنامه‌هایی که به شاتر جهانی نیاز دارند، ماژول‌های شخص ثالث با حسگرهایی مانند OV9281 یا IMX296 برای Raspberry Pi در دسترس هستند.

استفاده از ماژول دوربین رزبری با کتابخانه منبع باز (مانند OpenCV یا libcamera) به شما امکان می دهد الگوریتم بینایی خود را به سرعت آزمایش کنید. پس از اثبات، می توانید به یک ماژول دوربین mipi سفارشی که برای تولید انبوه طراحی شده است بروید.

7. انتخاب رابط مناسب: MIPI در مقابل USB

اکثر تجهیزات اتوماسیون انبار تولید از ماژول دوربین mipi به دلیل قدرت کم و اتصال مستقیم پردازنده استفاده می کنند. ماژول‌های دوربین USB در توسعه و برای سیستم‌هایی که قبلاً یک رایانه شخصی یا رایانه صنعتی دارند رایج هستند.

8. در سنسور ماژول دوربین برای اتوماسیون انبار به دنبال چه چیزی باشید

نوع شاتر- شاتر سراسری برای هر جسم متحرک ضروری است.

قطعنامه- 2 مگاپیکسل برای بسیاری از کارها کافی است. 5 تا 12 مگاپیکسل برای جزئیات بالا.

نرخ فریم- 30 فریم در ثانیه معمولی است. 60 فریم در ثانیه یا بالاتر برای نوار نقاله های سریع.

رابط– MIPI برای جاسازی شده، USB برای کامپیوتر مبتنی بر.

لنز– فوکوس ثابت با عمق میدان زیاد اغلب کافی است. فوکوس خودکار فقط برای فواصل متغیر مورد نیاز است.

روشنایی- بسیاری از ماژول ها دارای LED های داخلی هستند، اما روشنایی خارجی اغلب برای محیط های انبار بهتر است.

ماژول های دوربین Sincere برای اتوماسیون انبار

در Sincere، ما راه حل های ماژول دوربین سفارشی را برای اتوماسیون انبار طراحی می کنیم. ما پیشنهاد می کنیم:

ماژول دوربین CMOSبا شاتر جهانی (Sony IMX250، IMX265، IMX296) برای عکسبرداری بدون حرکت.

ماژول دوربین Mipiبا کابل های نواری انعطاف پذیر و عملکرد کم مصرف.

ماژول دوربین تمشکنسخه های سازگار برای نمونه سازی و استقرار با حجم کم.

سنسور ماژول دوربینسفارشی سازی - وضوح، لنز و رابط را برای مطابقت با برنامه دقیق خود انتخاب کنید.

خلاصه

اتوماسیون انبار از چندین نوع ماژول دوربین استفاده می کند: بارکدخوان ها، دوربین های ناوبری AGV، جفت های استریو ابعاد صدا، دوربین های راهنمایی انتخاب و مکان، و واحدهای OCR. سنسور ماژول دوربین ایده آل برای اجسام متحرک همیشه دارای شاتر سراسری است. رابط به میزبان بستگی دارد: ماژول دوربین mipi برای روبات‌های تعبیه‌شده و ماژول دوربین USB برای سیستم‌های مبتنی بر رایانه. برای نمونه سازی سریع، یک ماژول دوربین رزبری نقطه شروع قابل دسترسی را فراهم می کند. با درک نیازهای خاص وظیفه اتوماسیون خود - سرعت، وضوح، روشنایی و پردازش - می توانید ماژول دوربین CMOS مناسب را انتخاب کنید و تحول دیجیتال انبار خود را تسریع کنید.

برای بحث در مورد الزامات ماژول دوربین خود برای اتوماسیون انبار با Secret تماس بگیرید.