Criação de imagens de alta resolução

DESAFIO: conforme PCBs e telas monitores flat panel aumentam em densidade, a câmera certa é necessária para a criação de sistemas de inspeção precisos, econômicos e com a taxa de transferência ideal.

Solução:
nossas câmeras de alta resolução vêm com muitos recursos ideais para inspecionar partes grandes e com muitos detalhes. Você pode:

• Substituir várias câmeras por uma única câmera de 9, 12 ou 20 MP.
• Aumentar a taxa de transferência com acionamento avançado a altas taxas de quadros.
• Capturar imagens altamente detalhadas com intervalo dinâmico excepcional e baixo ruído.

Inspeção óptica de alta resolução

Diminuir os custos através da redução da complexidade e aumento da taxa de transferência

Imagem de 5 MP mostrada com ampliação de 100%

Imagem de 20 MP mostrada com ampliação de 100%.
Mais detalhes podem ser detectados dentro do LED.

 Imagem de 5MP mostrada com ampliação de 400%.
O detalhe dentro do LED é mais pixelizado.

 Imagem de 5MP mostrada apenas com ampliação de 200%.Detalhes mais limpos ficam visíveis dentro do LED.

Reduzir custos
Um sistema de inspeção com várias câmeras requer várias lentes, cabos de dados, cabos GPIO e placas de controlador. Uma única câmera de resolução ultra-alta somente precisa de um de cada, resultando em economia significativa. Usar menos partes também aumenta a confiabilidade do sistema e reduz custos de manutenção. O tamanho compacto dos sensores de resolução ultra-alta de 1” e 1.1” possibilita que sejam usados com ópticos de C-Mount. Lentes C-Mount de alta qualidade têm suporte total a sensores de resolução ultra-alta, sem o alto custo e o tamanho grande dos ópticos de F-Mount.

Esquerda: área coberta por 4 câmeras de 5 MP versus uma única câmera de 20 MP.

Direita: representação proporcional da diferença em cobertura de área com base em resoluções de 5 MP e 20 MP. 

O uso de várias câmeras para cobrir uma área grande requer alinhamento extremamente preciso. Vibração e expansão térmica resultarão em imagens "rasgadas", onde as câmeras não alinharem corretamente. Desequilíbrios de cores entre câmeras introduzem artefatos adicionais. Alinhamento de imagem e correção de cor em software aumenta a complexidade do processo de desenvolvimento da aplicação de visão e os recursos de sistema necessários para executar a aplicação. Alinhamento de software em um sistema de várias câmeras requer sobreposição de imagens e reduz a área coberta. A calibração de uma câmera é simples e rápida. Calibrar quatro câmeras e garantir que a calibração é mantida toma muito mais tempo. Uma única câmera de resolução ultra-alta possibilita evitar esses problemas.

Qualidade de imagem de câmera de alto desempenho
Para inspeção óptica de PCBs de alta densidade e monitores flat panel, somente a contagem de pixels não é suficiente. É por isso que as câmeras FLIR de resolução ultra-alta vêm com os sensores mais recentes Sony Pregius e Starvis. Seu desempenho excepcional de criação de imagem possibilita que os usuários vão além da simples inspeção do posicionamento de componentes para a verificação de números de parte, orientação de parte e qualidade de junção pós-refluxo.

Intervalo dinâmico
Intervalo dinâmico é a diferença entre a maior e a menor intensidade de luz que um sensor de imagem pode registrar. Sensores com um intervalo dinâmico alto capturam detalhes em áreas bem iluminadas e com sombras.  Quando iluminadas, as partes refletivas e foscas em um PCB preenchido produzem sombras e destaques brilhantes. Uma câmera com intervalo dinâmico alto supera isso sem a necessidade de processamento HDR de multiexposição. Intervalo dinâmico é medido em dB.

Ruído escuro temporal
Ruído escuro temporal, medido em e-, é a variação na medição do brilho como um pixel enquanto ele está sendo lido pelo sensor. Ruído escuro temporal pode fazer com que pixels apareçam claros, mesmo quando nenhum fóton tenha atingido eles. Em áreas escuras, como sombras na superfície de ICs pretos foscos, o ruído escuro temporal resultará em uma imagem granulada, dificultando a identificação de detalhes finos, como números de parte. A redução do ruído escuro temporal possibilita a detecção de sinais de baixa intensidade que poderiam ficar ocultos abaixo do piso do ruído. O ruído escuro temporal dos sensores Sony Pregius e Starvis CMOS é de duas a quatro vezes menor do que o de outros sensores CMOS, e de quatro a nove vezes melhor do que CCDs.

Eficiência quantum
Eficiência quantum (QE) é uma medida da sensibilidade da câmera a luz em comprimentos de onda específicos. Quanto mais alta a % de QE de um sensor, mais eficiente ele é em converter luz para um sinal elétrico. O excelente QE dos sensores Sony mais recentes de 9 MP, 12 MP e 20 MP possibilita que eles capturem imagens de alta qualidade com exposições curtas, minimizando tempos de inspeção.

Para uma explicação mais detalhada de QE, consulte Resolução de problemas nº 1: Capturando cor consistente.

Inspeção de taxa de transferência alta
O conjunto de recursos exclusivos de câmeras FLIR de resolução ultra-alta possibilita que usuários inspecionem rapidamente partes grandes e com muitos detalhes. Taxas de quadros altas e recursos avançados de disparo dão aos usuários o controle de precisão necessário para deixar monitores flat panel sincronizados com seus ciclos de atualização. A maior largura de banda da interface 10 GigE tem suporte mesmo em taxas de quadros altas. O intervalo dinâmico excepcional dos sensores CMOS mais recentes elimina a necessidade para criação de imagem HDR de múltipla exposição, enquanto o alto QE e o baixo ruído escuro temporal garante que mesmo exposições curtas capturam detalhes excelentes.

Uma nota sobre lentes
Para aproveitar ao máxima uma câmera de resolução ultra-alta, você precisa de ópticos de alta resolução. Lentes de alta qualidade oferecem brilho, contraste e nitidez excelentes na imagem inteira, não apenas no centro. Embora duas lentes com o mesmo comprimento focal possam parecer semelhantes, seu desempenho óptico pode ser muito diferente. 

Gráficos MTF 
Para ajudar você a escolher a lente correta para sua câmera e aplicação, os fabricantes geralmente mostram gráficos de função de transferência modular (MTF) nas especificações de suas lentes. Gráficos MTF combinam nitidez e contraste no eixo vertical, enquanto o eixo horizontal representa a distância do centro da imagem. Lentes de alto desempenho terão um número MTF mais alto para uma distância maior do centro da lente.

Esquerda:  gráfico de comparação de lentes de desempenho alto e baixo com uma lente hipoteticamente perfeita. 
A lente de alto desempenho mantém contraste e nitidez excelentes em toda a imagem. 

Direita: detalhes destacados nos cantos das imagens capturadas usando uma lente de alto desempenho versus uma lente padrão. Maior contraste e nitidez são fáceis de notar. Lentes de desempenho mais baixo (roxa) perdem clareza conforme você se aproxima dos cantos e bordas da imagem.