Tính giới hạn phơi sáng từ tốc độ băng tải

Vấn đề cần kiểm chứng

Tần số ảnh cao vẫn có thể đi kèm nhòe chuyển động. Phép thử đổi tốc độ vật và tỷ lệ ảnh thành thời gian phơi sáng tối đa, rồi kiểm tra cạnh đang chuyển động.

Đây là phương pháp chạy thử không phụ thuộc hãng. Trước khi đổi thiết lập, hãy kiểm tra hướng dẫn đúng model camera, ống kính, cảm biến hoặc bộ điều khiển. Các số trong bảng chỉ là giả định, không phải kết quả đo của Deyi Vision hay thông số sản phẩm.

Điều kiện áp dụng

Cố định camera và cho mẫu cứng chạy gần song song với mặt phẳng ảnh. Đo tốc độ cao nhất tại vị trí kiểm tra; chuyển động quay và rung cần đánh giá riêng.

Trong thử nghiệm đầu, loại mẫu đổi chiều cao hoặc xoay khi chụp vì một tốc độ băng tải không mô tả đủ chuyển động ảnh. Với màn trập cuốn, ghi hướng quét và kiểm tra méo riêng. Tắt phơi sáng và gain tự động. Chốt hướng kiểm tra, kích thước đặc trưng và dịch chuyển ảnh cho phép trước khi xem kết quả.

Thiết bị và hồ sơ

Chuẩn bị thước chuẩn, encoder hoặc phép đo tốc độ độc lập, chức năng lưu ảnh gốc và cạnh ổn định. Khóa tiêu cự, khẩu độ, gain, ánh sáng; ghi model, loại màn trập, ROI và phơi sáng hiệu dụng nếu có.

Ghi mã mẫu, hướng chạy, chiều rộng trường nhìn thực đo, số pixel hữu ích, cách đo tốc độ, phơi sáng đặt và phơi sáng thực nếu có. Liên kết thiết lập đèn và tên tệp gốc. Đặt cạnh chuẩn gần vị trí lỗi thực, giữ cùng hướng ở ảnh đứng yên và chuyển động để không nhầm khác biệt quang học với nhòe.

Thực hiện thử nghiệm

1. Đo chiều rộng trường nhìn và số pixel tại mặt phẳng kiểm tra; xác nhận tỷ lệ gần vị trí lỗi.
2. Ghi tốc độ lớn nhất và chọn mức nhòe cho phép theo đặc trưng nhỏ nhất.
3. Tính giới hạn rồi chụp 100 ảnh chuyển động ở mỗi mức 25, 50, 100 µs với cùng bố trí.
4. So bề rộng cạnh với ảnh đứng yên; lặp lại ở ánh sáng thấp nhất và tốc độ cao nhất.

Dừng băng tải, chụp chuẩn mà không chỉnh nét. Lấy biên dạng vuông góc với cạnh, lưu tọa độ và cách tính độ rộng. Dùng cùng phép đo cho mọi ảnh chuyển động, giữ phân bố, độ rộng lớn nhất và mã khung tương ứng. Nếu cạnh ra khỏi vùng đo, sửa theo dõi trước khi so sánh.

Bảng tính giả định

Ví dụ giả định: trường nhìn 100 mm trên 2000 pixel, tốc độ 500 mm/s. Giới hạn dịch chuyển 0.5 pixel cho thời gian 50 µs. Kết quả chỉ giới hạn chuyển động, chưa chứng minh khả năng phát hiện lỗi hay méo rolling shutter.

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

Thống nhất đơn vị chiều dài của trường nhìn và tốc độ; đổi µs sang giây trước khi nhân. Kết quả là trần theo dịch chuyển cho phép, không phải mức đặt tối ưu. Phơi sáng ngắn hơn vẫn phải đủ tín hiệu. Nếu độ rộng đo không khớp tính toán, kiểm tra tỷ lệ cục bộ, tốc độ thực và phơi sáng thực trước khi nới giới hạn nhòe.

Trình tự thử nghiệm

Diễn giải bằng chứng

Sơ đồ so sánh dùng ảnh đứng yên làm nền quang học và ảnh chuyển động bổ sung tác động quá trình. Hiệu hai độ rộng không phải thước đo nhòe vật lý phổ quát vì còn phụ thuộc dạng biên và định nghĩa đo. Giữ một định nghĩa, xem biên dạng gốc rồi thử lỗi trên sản phẩm thực để kiểm tra ảnh hưởng tới quyết định.

Xử lý sự cố

• Nếu cạnh đứng yên đã mờ, sửa tiêu cự và quang học trước.
• Nếu phơi sáng ngắn làm lỗi chìm trong nhiễu, cải thiện ánh sáng trong định mức; tăng gain không bổ sung photon.

Nếu độ rộng không đổi giữa các mức phơi sáng, kiểm tra rung, theo dõi và méo màn trập cuốn. Nếu chỉ vài khung lỗi, đối chiếu biến động tốc độ và sự kiện cơ khí. Loại trừ bão hòa trước khi đọc biên dạng. Sau khi tăng sáng để bù tín hiệu, chụp lại chuẩn đứng yên vì hình học chiếu sáng có thể đổi tương phản cạnh.

Nghiệm thu và bàn giao

Chỉ chấp nhận khi tiêu chí cạnh chuyển động và phát hiện lỗi đã định đạt trên toàn dải tốc độ. Lưu ảnh xấu nhất và thiết lập thực; giám sát hoặc liên động khi tốc độ có thể vượt dải đã kiểm chứng.

Lưu dữ liệu gốc, thiết lập, mã mẫu và giới hạn quyết định trong cùng hồ sơ. Dùng các hướng dẫn chuẩn bị và sản phẩm liên quan bên dưới để trao đổi yêu cầu đã ghi với Deyi Vision.

Khóa cấu hình và thử mẫu đạt, mẫu lỗi mới chưa dùng khi chọn phơi sáng. Lưu quyết định và phép đo cạnh ở các cực trị tốc độ, chiếu sáng đã công bố. Cả chất lượng ảnh và tiêu chí phát hiện phải đạt. Hồ sơ bàn giao cần phạm vi vận hành cùng hành động khi tốc độ, chiều cao, quang học hoặc chiếu sáng vượt phạm vi.