Belichtungsgrenze aus der Fördergeschwindigkeit berechnen

Was der Test klärt

Auch bei hoher Bildrate können bewegte Teile unscharf werden. Der Test übersetzt Geschwindigkeit und Abbildungsmaßstab in eine Belichtungsgrenze und prüft sie an einer bewegten Kante.

Dies ist ein herstellerneutraler Inbetriebnahmetest. Prüfen Sie vor Änderungen das Handbuch des konkreten Kamera-, Objektiv-, Sensor- oder Steuerungsmodells. Die Zahlen sind hypothetische Rechenwerte, keine Messungen von Deyi Vision und keine Produktspezifikation.

Betriebliche Voraussetzungen

Die Kamera muss fest montiert sein; das starre Ziel bewegt sich näherungsweise parallel zur Bildebene. Verwenden Sie die höchste örtliche Geschwindigkeit. Rotation und Schwingungen benötigen eigene Prüfungen.

Schließen Sie für den ersten Versuch Teile aus, deren Höhe oder Drehung sich während der Aufnahme ändert: Eine einzige Fördergeschwindigkeit beschreibt deren Bildbewegung nicht. Bei Rolling Shutter Scanrichtung erfassen und Scherung gesondert prüfen. Automatische Belichtung und Verstärkung deaktivieren. Prüfrichtung, Merkmalsgröße und zulässigen Bildweg vor der Bildauswertung festlegen.

Prüfstand und Aufzeichnungen

Benötigt werden Maßstab, Encoder oder unabhängige Geschwindigkeitsmessung, Rohbildspeicherung und eine reproduzierbare Kante. Fokus, Blende, Verstärkung und Licht fixieren; Modell, Verschlussart, ROI und gegebenenfalls effektive Belichtung protokollieren.

Pro Aufnahme Muster-ID, Bewegungsrichtung, gemessene Sichtfeldbreite, aktive Pixelbreite, Geschwindigkeitsmessverfahren, eingestellte sowie gegebenenfalls effektive Belichtung erfassen. Lichtparameter und Rohdatei ergänzen. Die Referenzkante am tatsächlichen Fehlerort platzieren und bei Stillstand und Bewegung gleich ausrichten; Unterschiede der Optik dürfen nicht als Bewegungseffekt erscheinen.

Test durchführen

1. Sichtfeldbreite und Pixelzahl auf der Prüfebene bestimmen; Maßstab am Fehlerort kontrollieren.
2. Höchstgeschwindigkeit erfassen und zulässige Verschmierung anhand der kleinsten Merkmale festlegen.
3. Grenzwert berechnen und je 100 bewegte Bilder bei 25, 50 und 100 µs mit gleicher Geometrie aufnehmen.
4. Kantenbreite mit einem Stillstandsbild vergleichen und bei geringster Beleuchtung sowie höchster Geschwindigkeit wiederholen.

Bei stillstehendem Förderer ohne Nachfokussieren das Referenzbild aufnehmen. Ein Profil senkrecht zur Kante ziehen; Profilkoordinaten und Definition der Kantenbreite speichern. Dieselbe Auswertung für jedes bewegte Bild durchführen und Verteilung, maximale Breite sowie zugehörige Frame-ID sichern. Verlässt die Kante den Messbereich, zuerst die Nachführung korrigieren.

Hypothetisches Arbeitsblatt

Hypothetisch ergeben 100 mm auf 2000 Pixeln einen Maßstab von 0.05 mm/px. Bei 500 mm/s und erlaubten 0.5 Pixeln beträgt die Grenze 50 µs. Das begrenzt nur die Bewegung; Fehlererkennung und Rolling-Shutter-Verzerrung bleiben gesondert zu prüfen.

s = FOV / pixels
t_max = allowed_blur_pixels * s / speed
Example: 100 / 2000 = 0.05 mm/px
0.5 * 0.05 / 500 = 0.00005 s = 50 us

Sichtfeld und Geschwindigkeit in kompatiblen Längeneinheiten verwenden; Mikrosekunden vor der Multiplikation in Sekunden umrechnen. Der Rechenwert ist eine Obergrenze für den erlaubten Bildweg, kein optimaler Sollwert. Kürzere Belichtung braucht weiterhin genügend Signal. Widersprechen gemessene Verbreiterung und Rechnung einander, zuerst örtlichen Maßstab, reale Geschwindigkeit und effektive Belichtung prüfen, bevor die zulässige Verschmierung geändert wird.

Prüfablauf

Nachweise interpretieren

Das Stillstandsbild liefert die optische Ausgangslage, das bewegte Bild ergänzt den Prozesseinfluss. Die Differenz zweier Kantenbreiten ist kein allgemeingültiges physikalisches Unschärfemaß; Profilform und Messdefinition wirken mit. Eine einheitliche Definition anwenden und Profile prüfen. Anschließend reale Fehler inspizieren, um festzustellen, ob die beobachtete Verbreiterung Entscheidungen verändert.

Fehlersuche

• Ist bereits die ruhende Kante weich, zuerst Fokus und Optik prüfen.
• Wird das Merkmal bei kurzer Belichtung verrauscht, die Beleuchtung innerhalb ihrer Nennwerte verbessern; Verstärkung ersetzt keine fehlenden Photonen.

Bleibt die Verbreiterung bei allen Belichtungen gleich, Schwingung, Nachführung und Rolling-Shutter-Verformung prüfen. Einzelne Ausreißer mit Geschwindigkeitsänderungen und mechanischen Ereignissen abgleichen. Übersteuerung vor der Profilinterpretation ausschließen. Wird das Licht zur Signalverbesserung verändert, ein neues Stillstandsbild aufnehmen, da die Beleuchtungsgeometrie den Kantenkontrast ändern kann.

Abnahme und Übergabe

Freigabe erst nach bestandener Kanten- und Fehlerprüfung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich. Schlechteste Bilder und effektive Einstellungen sichern; bei möglicher Überschreitung eine Geschwindigkeits-/Belichtungsüberwachung vorsehen.

Archivieren Sie Rohdaten, Einstellungen, Musterkennungen und Entscheidungsgrenzen gemeinsam. Besprechen Sie die dokumentierten Anforderungen mit Deyi Vision anhand der verlinkten Produkt- und Vorbereitungshinweise.

Einstellungen einfrieren und neue Gut- und Schlechtteile verwenden, die nicht zur Auswahl dienten. Entscheidungen und Kantenmessungen bei dokumentierten Geschwindigkeits- und Beleuchtungsextremen erfassen. Sowohl Bildqualität als auch aufgabenspezifische Entscheidung müssen bestehen. Den freigegebenen Bereich und das Vorgehen bei abweichender Geschwindigkeit, Teilehöhe, Optik oder Beleuchtung mitliefern.