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Pressemitteilungen
Anwendungen von OPT-Hochgeschwindigkeits-Zeilenkameras für Bildverarbeitungsprüfungen
Veröffentlichkeitsdatum：2022-10-11
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Extrem hohe vertikale Auflösung und Algorithmen mit Mehrfachkorrektur
Zu den ersten und mittleren Fertigungsprozessen bei der Herstellung von Lithiumbatterien gehören viele großformatige und Hochgeschwindigkeits-Prüfanwendungen. Beispiele hierfür sind Beschichtungs-, Schneid- und Wickelprozesse, die eine immer höhere Auflösung und ein immer größeres Sichtfeld für die Bildverarbeitung erfordern. Die von OPT vorgestellte Zeilenkamera hat eine maximale Auflösung von bis zu 16k, sehr große Pixel und damit eine hervorragende Lichtempfindlichkeit, ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und schärfere Bilder.
Zeilenkameras von OPT
Die OPT-Zeilenkamera integriert auch verschiedene Korrekturalgorithmen, wie z. B. Fixed Pattern Noise (FPN) und Photo Response Non-Uniformity (PRNU). Sie unterstützt ROI-, Kameraverstärkungs- und Spiegelreflexionsfunktionen, die selbst bei der Aufnahme von Objekten mit geringem Reflexionsgrad eine gleichmäßige Bildhelligkeit und keine vertikalen Linien innerhalb des Sichtfelds gewährleisten. Natürlich werden auch qualitativ hochwertige Bilder für die nachfolgende Bildverarbeitungssoftware zur Identifizierung und Analyse von Fehlermerkmalen gewonnen.
Beim Schneiden von Elektrodenplatten für Lithiumbatterien beispielsweise kann die Bildaufnahme mit einer Zeilenkamera die Bildqualität sicherstellen und hochwertige Bilder liefern, die für die Messung der Breite von Elektrodenplatten nach dem Schneiden sowie die Inspektion mit der Bildverarbeitung erforderlich sind.
Die OPT-Zeilenkamera integriert auch verschiedene Korrekturalgorithmen, wie z. B. Fixed Pattern Noise (FPN) und Photo Response Non-Uniformity (PRNU). Sie unterstützt ROI-, Kameraverstärkungs- und Spiegelreflexionsfunktionen, die selbst bei der Aufnahme von Objekten mit geringem Reflexionsgrad eine gleichmäßige Bildhelligkeit und keine vertikalen Linien innerhalb des Sichtfelds gewährleisten. Natürlich werden auch qualitativ hochwertige Bilder für die nachfolgende Bildverarbeitungssoftware zur Identifizierung und Analyse von Fehlermerkmalen gewonnen.
Beim Schneiden von Elektrodenplatten für Lithiumbatterien beispielsweise kann die Bildaufnahme mit einer Zeilenkamera die Bildqualität sicherstellen und hochwertige Bilder liefern, die für die Messung der Breite von Elektrodenplatten nach dem Schneiden sowie die Inspektion mit der Bildverarbeitung erforderlich sind.
Typische Anwendung einer OPT-Zeilenkamera in einer Lithium-Batterie-Schneidemaschine
Sehr hohe Zeilenfrequenz und verlustfreie Übertragung über große Entfernungen
Mit dem ständig steigenden Fortschritt in der Lithiumbatteriefertigung steigt auch die Genauigkeit der Bildverarbeitungsinspektionen von Tag zu Tag. Neben der scharfen Bildaufnahme stellt das Bildverarbeitungssystem (BVS) auch hohe Anforderungen an die Kamerabandbreite und die Übertragungsreichweite.
Die OPT-Zeilenkamera ist mit einem Zeilensensor mit sehr schneller Zeilenfrequenz, einem 10-Gigabit-Ethernet-Anschluss und einem verlustfrei komprimierten Bilddesign ausgestattet. Dadurch werden die Aufnahmegeschwindigkeit und -qualität der Kamera erheblich verbessert. Die 8k-Zeilenkamera der OPT XG-Serie verfügt beispielsweise über eine Zeilenfrequenz von 140 kHz und unterstützt Übertragungsbandbreiten von 1250 Mbit/s sowie eine sehr lange Übertragungsstrecke von bis zu 100 m.
Im Vergleich zu standardmäßigen CameraLink-Zeilenkameras müssen für die Zeilenkameras der XG-Serie keine Framegrabber konfiguriert werden. Darüber hinaus sind die Zeilenfrequenz und die Bandbreite um etwa 50% erhöht. Auch die Übertragungsdistanz ist um das 10-fache verlängert, was sich besonders für die Inspektionen eignet, bei der besondere Anforderungen an die Geschwindigkeiten der Fertigungslinie gestellt werden.
Bei der Beschichtung von Lithiumbatterien zum Beispiel erreicht die Produktionslinie derzeit eine Bandgeschwindigkeit von 120 m/min (2 m/s), die in Zukunft noch gesteigert wird. Derzeit kann OPT eine Prüfgeschwindigkeit von 200 m/min (3,3 m/s) mit sechs Zeilenkameras erreichen, die nicht durch lange Übertragungsstrecken und eine damit einhergehende Signaldämpfung beeinträchtigt werden.
Integrierte FGPA-Technologie zur Steigerung der Leistung
Bei der Inspektion von großformatigen Objekten, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, stellen die Bandbreite und die Übertragungsreichweite sowie die Verarbeitungsleistung der Kamera eine große Herausforderung für das gesamte Bildverarbeitungssystem dar.
Die Zeilenkameras von OPT unterstützen die Hardwarebeschleunigung von Algorithmen, die die Vorteile der parallelen Rechentechnik von FGPAs voll ausschöpfen, Bildvorverarbeitungsalgorithmen einbetten und Funktionen wie Binarisierung, Morphologie und Blob-Analyse in Echtzeit durchführen können.
Anschließend werden die Verarbeitungsergebnisse zusammen mit den Bildern an den Host-Computer übertragen. Der Host-Computer muss nur noch die nachfolgenden Ergebnisse zusammenstellen, was die CPU-Belastung des Industriecomputers erheblich reduziert und die Prüfanforderungen der Hochgeschwindigkeits-Lithiumbatterieproduktion bestens erfüllt.
OPT-Zeilenkameras verfügen über eine Kompensationsfunktion für umgekehrte Drehgeberrichtung, die das Auftreten von sich wiederholenden Bildzeilen aufgrund von Vibrationen und/oder ungleichmäßiger Rotation des Fertigungsbandes verhindert, was unkorrekter Kamerabilder erzeugt, die die Bildverarbeitung beeinträchtigen, und dadurch letztendlich die Inspektion zuverlässiger wird.
Mit dem ständig steigenden Fortschritt in der Lithiumbatteriefertigung steigt auch die Genauigkeit der Bildverarbeitungsinspektionen von Tag zu Tag. Neben der scharfen Bildaufnahme stellt das Bildverarbeitungssystem (BVS) auch hohe Anforderungen an die Kamerabandbreite und die Übertragungsreichweite.
Die OPT-Zeilenkamera ist mit einem Zeilensensor mit sehr schneller Zeilenfrequenz, einem 10-Gigabit-Ethernet-Anschluss und einem verlustfrei komprimierten Bilddesign ausgestattet. Dadurch werden die Aufnahmegeschwindigkeit und -qualität der Kamera erheblich verbessert. Die 8k-Zeilenkamera der OPT XG-Serie verfügt beispielsweise über eine Zeilenfrequenz von 140 kHz und unterstützt Übertragungsbandbreiten von 1250 Mbit/s sowie eine sehr lange Übertragungsstrecke von bis zu 100 m.
Im Vergleich zu standardmäßigen CameraLink-Zeilenkameras müssen für die Zeilenkameras der XG-Serie keine Framegrabber konfiguriert werden. Darüber hinaus sind die Zeilenfrequenz und die Bandbreite um etwa 50% erhöht. Auch die Übertragungsdistanz ist um das 10-fache verlängert, was sich besonders für die Inspektionen eignet, bei der besondere Anforderungen an die Geschwindigkeiten der Fertigungslinie gestellt werden.
Bei der Beschichtung von Lithiumbatterien zum Beispiel erreicht die Produktionslinie derzeit eine Bandgeschwindigkeit von 120 m/min (2 m/s), die in Zukunft noch gesteigert wird. Derzeit kann OPT eine Prüfgeschwindigkeit von 200 m/min (3,3 m/s) mit sechs Zeilenkameras erreichen, die nicht durch lange Übertragungsstrecken und eine damit einhergehende Signaldämpfung beeinträchtigt werden.
Einsatz einer OPT-Zeilenkamera in einer Lithium-Batterie-Beschichtungsanlage
Integrierte FGPA-Technologie zur Steigerung der Leistung
Bei der Inspektion von großformatigen Objekten, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, stellen die Bandbreite und die Übertragungsreichweite sowie die Verarbeitungsleistung der Kamera eine große Herausforderung für das gesamte Bildverarbeitungssystem dar.
Die Zeilenkameras von OPT unterstützen die Hardwarebeschleunigung von Algorithmen, die die Vorteile der parallelen Rechentechnik von FGPAs voll ausschöpfen, Bildvorverarbeitungsalgorithmen einbetten und Funktionen wie Binarisierung, Morphologie und Blob-Analyse in Echtzeit durchführen können.
Anschließend werden die Verarbeitungsergebnisse zusammen mit den Bildern an den Host-Computer übertragen. Der Host-Computer muss nur noch die nachfolgenden Ergebnisse zusammenstellen, was die CPU-Belastung des Industriecomputers erheblich reduziert und die Prüfanforderungen der Hochgeschwindigkeits-Lithiumbatterieproduktion bestens erfüllt.
Schematische Darstellung der Echtzeit-Bildverarbeitung einer OPT-Zeilenkamera
OPT-Zeilenkameras verfügen über eine Kompensationsfunktion für umgekehrte Drehgeberrichtung, die das Auftreten von sich wiederholenden Bildzeilen aufgrund von Vibrationen und/oder ungleichmäßiger Rotation des Fertigungsbandes verhindert, was unkorrekter Kamerabilder erzeugt, die die Bildverarbeitung beeinträchtigen, und dadurch letztendlich die Inspektion zuverlässiger wird.
