相機(jī)檢測(cè)是一項(xiàng)重要的新技術(shù)，可使瓦楞紙箱企業(yè)在生產(chǎn)的可靠性和質(zhì)量保證方面保持競(jìng)爭(zhēng)力。越來越多嚴(yán)苛的客戶，例如寶潔、聯(lián)合利華、雀巢等，正在不斷提高其要求及不合規(guī)成本，并要求其每天24小時(shí)以完美的可重復(fù)性控制100%的生產(chǎn)，這給瓦楞包裝行業(yè)帶來了壓力。

許多“視覺”公司都可以構(gòu)建相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，但只有少數(shù)幾家具備成功的補(bǔ)充技能，視覺檢測(cè)設(shè)備能對(duì)瓦楞包裝行業(yè)、智能視覺集成器和圖像處理組件有全面的了解。檢測(cè)系統(tǒng)是一種能夠過濾被認(rèn)為是質(zhì)量可接受的產(chǎn)品，并且拒絕那些因不合規(guī)而無法被客戶接受的產(chǎn)品的系統(tǒng)。

此外，智能的檢測(cè)系統(tǒng)還可以幫助工廠減少內(nèi)部浪費(fèi)，提高生產(chǎn)速度，優(yōu)化人體工程學(xué)，提高質(zhì)量可靠性。除了檢測(cè)工作之外，完美的視覺系統(tǒng)還必須標(biāo)準(zhǔn)化，并具備“交鑰匙”功能。雖然它們的設(shè)計(jì)與制造相對(duì)昂貴，但它們性能卓越，并且易于操作員設(shè)置與使用。

1新的廠家

該領(lǐng)域領(lǐng)先的系統(tǒng)制造商之一是AVCO。該公司由Vincent Pelletier與Thierry Maretti和Yves Bringer博士共同創(chuàng)立，他們?cè)谕呃惆b行業(yè)擁有30多年的經(jīng)驗(yàn)。AVCO（Avenir Vision Corrugated）專門生產(chǎn)用于瓦楞包裝的相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。

作為視覺系統(tǒng)集成商，AVCO公司最早以FeederControl的名義開始在瓦楞包裝領(lǐng)域發(fā)展。通過此系統(tǒng)，每張紙板都要在進(jìn)紙口處進(jìn)行檢測(cè)，以避免代價(jià)高昂的錯(cuò)誤，例如未套準(zhǔn)的紙板、未印刷的紙板、上下顛倒的紙板，以及摻雜了其雜質(zhì)的紙板。

基于FeederControl的早期成功，新一代的相機(jī)、傳感器和智能接口已使AVCO能夠滿足客戶的要求，并在現(xiàn)代化瓦楞包裝企業(yè)的任何地方（從瓦線到加工線）安裝相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，如柔版印刷機(jī)和平壓平模切機(jī)等，F(xiàn)eederControl幫助紙箱包裝企業(yè)避免了許多內(nèi)部和外部的不合規(guī)問題。

通常使用區(qū)域掃描相機(jī)（也稱為矩陣相機(jī)）完成圖像的收集。但是在高速控制或全尺寸紙板控制的情況下，該技術(shù)已達(dá)到了極限，因此有必要使用行掃描相機(jī)，從通過插槽看到的紙板中獲取完整圖像，以檢測(cè)印刷缺陷。

確實(shí)，需求的多樣性、包裝的尺寸變化，以及高運(yùn)行速度，視覺檢測(cè)設(shè)備在技術(shù)上要求實(shí)現(xiàn)線性解決方案，以保證生產(chǎn)的靈活性。

2FEFCO獲獎(jiǎng)

在2019年10月于日內(nèi)瓦舉行的FEFCO技術(shù)研討會(huì)上，AVCO的共同創(chuàng)始人Bringer向整個(gè)歐洲行業(yè)介紹了該公司的解決方案。作為計(jì)算和圖像處理方面的專家，他介紹了線性掃描相機(jī)，這是瓦楞包裝生產(chǎn)線中可以找到的兩個(gè)主要智能相機(jī)系列之一。

他解釋說，安裝視覺系統(tǒng)時(shí)還必須克服的困難在于操作環(huán)境、照明設(shè)備的選擇，以及控件位置可用空間的判斷，因?yàn)榛覊m和振動(dòng)往往很多。他還指出，最佳解決方案取決于必須檢測(cè)到的缺陷的大小，以避免外部不合規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)。AVCO系統(tǒng)的技術(shù)委員會(huì)給他們留下了深刻的印象，這家法國(guó)的系統(tǒng)開發(fā)商因此被授予了技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

3線掃描相機(jī)

線掃描相機(jī)的傳感器是與像素相對(duì)應(yīng)的單行光敏組件。這些元件傳送信號(hào)，信號(hào)被處理以獲得數(shù)字圖像。用雨量計(jì)作類比可以幫助你了解它是如何工作的。雨量計(jì)可讓您測(cè)量相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的雨量（雨滴數(shù)）。精確度對(duì)應(yīng)于最小的可測(cè)量量。當(dāng)達(dá)到最大量時(shí)，雨量計(jì)會(huì)溢出。

類似地，傳感器測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)與積分時(shí)間相對(duì)應(yīng)的光子數(shù)(光滴)。傳感器的靈敏度與可探測(cè)光子的最小數(shù)量相對(duì)應(yīng)，用勒克斯單位測(cè)量。傳感器也可以飽和，這導(dǎo)致一個(gè)完全白色的圖像。

線掃描技術(shù)涉及到當(dāng)物體以特定頻率在傳感器下方以線性運(yùn)動(dòng)通過時(shí)，一次只能建立一行圖像。采集頻率和滾動(dòng)速度是相關(guān)的，根據(jù)i Light Scan Sensor施加的移動(dòng)物體的速度來計(jì)算。

此外，滾動(dòng)并不總是恒定的，可能會(huì)產(chǎn)生加速或減速效果。這導(dǎo)致圖像的幾何變形。要糾正這種影響，視覺檢測(cè)設(shè)備線采集后必須同步使用增量編碼器耦合到轉(zhuǎn)換線。

同步化

不帶編碼器的線掃描圖像相機(jī)的主要特征是空間分辨率、顏色數(shù)量、線速和光譜靈敏度。傳感器分辨率是傳感器具有的像素元素?cái)?shù)量的度量，顏色的數(shù)量由信號(hào)的數(shù)字化定義，而線速是從相機(jī)讀取像素值的速度。

CMOS傳感器對(duì)大約350-1050nm的波長(zhǎng)敏感，盡管在可見光譜范圍內(nèi)通常給出400-800nm的范圍。該靈敏度由下面?zhèn)鞲衅鞯墓庾V響應(yīng)曲線表示。

典型的空間分辨率為512像素、1024像素、2048像素、4096像素或8192像素，了解被觀察場(chǎng)的寬度后，一個(gè)像素所覆蓋的場(chǎng)的大小很容易計(jì)算，最佳空間分辨率根據(jù)大小來計(jì)算，這些基本概念對(duì)于理解和實(shí)現(xiàn)成像控制應(yīng)用至關(guān)重要。

綜上，我們介紹了在印刷質(zhì)量控制系統(tǒng)中使用的灰度線掃描相機(jī)的工作原理。線性相機(jī)有幾個(gè)傳感器（三個(gè)、四個(gè)或更多）用于特定應(yīng)用。例如，對(duì)于比色分析，建議使用帶有三個(gè)傳感器的相機(jī)（一個(gè)用于紅色分量，視覺檢測(cè)設(shè)備一個(gè)用于綠色分量，一個(gè)用于藍(lán)色部分）。也可以使用諸如SWIR的特定光譜帶來檢測(cè)濕度。為了選擇合適的解決方案，每個(gè)應(yīng)用程序都必須經(jīng)過評(píng)估。

此外，成像控制系統(tǒng)的成功實(shí)施還取決于照明、光學(xué)和傳感器等不同部件之間的一致性和校準(zhǔn)。