โมดูลกล้องใดบ้างที่ใช้ในระบบอัตโนมัติของคลังสินค้า

การแนะนำ

ระบบอัตโนมัติของคลังสินค้าอาศัยเครื่องจักรที่สามารถมองเห็นได้ ตั้งแต่หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMR) และแขนหุ่นยนต์ไปจนถึงเครื่องสแกนบาร์โค้ดและเครื่องวัดขนาดปริมาตร กล้องคือดวงตาของระบบ การเลือกโมดูลกล้องที่เหมาะสมจะส่งผลโดยตรงต่อปริมาณงาน ความแม่นยำ และความน่าเชื่อถือ ในบทความนี้ เราจะสำรวจประเภทหลักของโมดูลกล้องที่ใช้ในระบบอัตโนมัติของคลังสินค้า คุณสมบัติหลัก และวิธีการเลือกโมดูลเหล่านั้น

1. กล้องอ่านบาร์โค้ดและ QR Code

ทุกคลังสินค้าขึ้นอยู่กับการสแกน เครื่องสแกนเลเซอร์แบบเดิมถูกแทนที่ด้วยเครื่องอ่านที่ใช้กล้องซึ่งสามารถถอดรหัสโค้ด 1D และ 2D จากทิศทางใดก็ได้ โมดูลกล้องที่เหมาะสมสำหรับงานนี้ต้องการ:

โกลบอลชัตเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงภาพเบลอเมื่อพัสดุเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว

ความละเอียดสูง– อย่างน้อย 1.3 MP ซึ่งมักจะเป็น 5 MP สำหรับการอ่านโค้ดขนาดเล็กจากระยะไกล

ออโต้โฟกัสที่รวดเร็วหรือระยะชัดลึกที่กว้างมากเพื่อรองรับความสูงของวัตถุที่แตกต่างกัน

เครื่องอ่านบาร์โค้ดแบบอยู่กับที่จำนวนมากใช้โมดูลกล้อง CMOS พร้อมด้วยเซ็นเซอร์ชัตเตอร์ส่วนกลาง เช่น Sony IMX250 หรือ IMX265 เซ็นเซอร์เหล่านี้จับภาพที่คมชัดแม้ในขณะที่สายพานลำเลียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2-3 เมตรต่อวินาที

2. กล้องนำทาง AGV และ AMR

ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV) และหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMR) นำทางโดยใช้ Visual SLAM (การแปลและการทำแผนที่พร้อมกัน) เซ็นเซอร์โมดูลกล้องสำหรับการนำทางต้องมี:

มุมมองที่กว้าง(90 องศาถึง 160 องศา) เพื่อดูลักษณะเพดานหรือเครื่องหมายพื้น

เวลาแฝงต่ำ– สำคัญสำหรับการตรวจจับสิ่งกีดขวาง

ประสิทธิภาพแสงน้อยที่ดีสำหรับกะกลางคืนหรือทางเดินสลัวๆ

โกลบอลชัตเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงภาพเบลอเมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่

โมดูลกล้อง mipi เป็นอินเทอร์เฟซมาตรฐานสำหรับโปรเซสเซอร์การนำทางแบบฝัง (เช่น NVIDIA Jetson, Qualcomm RB5) MIPI CSI-2 มีความหน่วงต่ำและใช้พลังงานต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับหุ่นยนต์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น โมดูลกล้อง CMOS ชัตเตอร์ทั่วโลก 1080p ที่เชื่อมต่อผ่าน MIPI สามารถให้การวัดระยะทางภาพแบบเรียลไทม์

3. การวัดขนาดปริมาตรและกล้องคิวบิสกัน

การวัดขนาดของกล่องที่ผิดปกติถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเรียกเก็บเงินค่าขนส่งและการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดเก็บ ระบบเหล่านี้มักใช้การมองเห็นแบบสเตอริโอหรือเวลาบิน (ToF) โมดูลกล้องสองตัวที่วางเรียงกัน (คู่สเตอริโอ) จะคำนวณรูปร่าง 3 มิติของบรรจุภัณฑ์ ข้อกำหนดรวมถึง:

ความละเอียดสูง(5 MP หรือมากกว่า) เพื่อการตรวจจับขอบที่แม่นยำ

โกลบอลชัตเตอร์เพื่อหยุดการเคลื่อนไหวบนสายพานลำเลียงที่รวดเร็ว

คู่สเตอริโอที่ปรับเทียบจากโรงงานเพื่อให้การคำนวณความลึกแม่นยำ

สำหรับการสร้างต้นแบบและระบบที่มีระดับเสียงต่ำ สามารถใช้โมดูลกล้องราสเบอร์รี่พร้อมหมวกกล้องสเตอริโอ (โมดูลกล้อง MIPI สองโมดูล) ได้ Raspberry Pi 4 หรือ 5 สามารถประมวลผลแผนที่เชิงลึกสเตอริโอได้แบบเรียลไทม์

4. หุ่นยนต์แนะนำการเลือกและวาง

แขนหุ่นยนต์จำเป็นต้องค้นหาสิ่งของแบบสุ่มในถังขยะหรือบนสายพานลำเลียง เซ็นเซอร์โมดูลกล้องสำหรับแอปพลิเคชันนี้ต้องมี:

ความละเอียดสูงเพื่อระบุคุณสมบัติเล็กๆ (เช่น 5 MP ถึง 12 MP)

โกลบอลชัตเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวเมื่อแขนขยับ

อินเทอร์เฟซ MIPI หรือ USB 3.0ขึ้นอยู่กับตัวควบคุม

หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานจำนวนมากใช้โมดูลกล้องที่มีอินเทอร์เฟซ USB 3.0 เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อกับพีซีอุตสาหกรรมที่ใช้ซอฟต์แวร์วิชันซิสเต็ม (เช่น OpenCV, Halcon) ได้อย่างง่ายดาย โมดูลกล้อง CMOS ที่มีเซ็นเซอร์ Sony IMX250 (2 MP, ชัตเตอร์ทั่วโลก) เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการนำทางในการหยิบและวาง

5. การระบุแพ็คเกจและ OCR

บางครั้งกล้องจะต้องอ่านข้อความที่พิมพ์ เช่น หมายเลขแบทช์ วันหมดอายุ หรือฉลากที่อยู่ การรู้จำอักขระด้วยแสง (OCR) ต้องการ:

ความละเอียดสูง(2 MP ถึง 5 MP) สำหรับข้อความขนาดเล็ก

โกลบอลชัตเตอร์หรือบานประตูม้วนที่เร็วมาก

เลนส์คมโดยมีความบิดเบือนต่ำ

โมดูลกล้อง mipi ที่เชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์แบบฝัง (เช่น Raspberry Pi หรือ i.MX) สามารถใช้โมเดล OCR น้ำหนักเบาได้ สำหรับงานที่มีความต้องการมากขึ้น โมดูลกล้อง USB ที่สตรีมไปยังพีซีที่มี Tesseract หรือโมเดลการเรียนรู้เชิงลึกแบบกำหนดเองเป็นเรื่องปกติ

6. การสร้างต้นแบบและการพัฒนาด้วยโมดูลกล้อง Raspberry

สำหรับวิศวกรระบบอัตโนมัติในคลังสินค้า แพลตฟอร์ม Raspberry Pi เป็นที่นิยมสำหรับการสร้างต้นแบบ โมดูลกล้องราสเบอร์รี่ (เช่น โมดูลกล้อง Raspberry Pi 3 อย่างเป็นทางการ) ใช้การเชื่อมต่อ MIPI และมีเซ็นเซอร์ Sony IMX708 สามารถถ่ายวิดีโอ 4K ได้ แต่มักใช้ที่ 1080p มากกว่า แม้ว่าจะมีม่านม้วน แต่ก็เพียงพอสำหรับฉากที่อยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวช้า สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้โกลบอลชัตเตอร์ โมดูลของบริษัทอื่นที่มีเซ็นเซอร์ เช่น OV9281 หรือ IMX296 มีให้ใช้งานสำหรับ Raspberry Pi

การใช้โมดูลกล้องราสเบอร์รี่กับไลบรารีโอเพ่นซอร์ส (เช่น OpenCV หรือ libCamera) ช่วยให้คุณสามารถทดสอบอัลกอริธึมการมองเห็นของคุณได้อย่างรวดเร็ว เมื่อพิสูจน์แล้ว คุณสามารถเปลี่ยนไปใช้โมดูลกล้อง mipi แบบกำหนดเองที่ออกแบบมาเพื่อการผลิตจำนวนมากได้

7. การเลือกอินเทอร์เฟซที่เหมาะสม: MIPI กับ USB

อุปกรณ์อัตโนมัติในคลังสินค้าการผลิตส่วนใหญ่ใช้โมดูลกล้อง mipi เนื่องจากมีการเชื่อมต่อตัวประมวลผลโดยตรงและใช้พลังงานต่ำ โมดูลกล้อง USB เป็นเรื่องปกติในการพัฒนาและสำหรับระบบที่มีพีซีหรือคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมอยู่แล้ว

8. สิ่งที่ต้องมองหาในเซ็นเซอร์โมดูลกล้องสำหรับระบบอัตโนมัติในคลังสินค้า

ประเภทชัตเตอร์– Global Shutter ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่

ปณิธาน– 2 MP เพียงพอสำหรับงานหลายอย่าง 5-12 MP สำหรับรายละเอียดสูง

อัตราเฟรม– 30 fps เป็นเรื่องปกติ 60 fps หรือสูงกว่าสำหรับสายพานลำเลียงที่รวดเร็ว

อินเทอร์เฟซ– MIPI สำหรับแบบฝัง, USB สำหรับพีซี

เลนส์– โฟกัสคงที่พร้อมระยะชัดลึกมากมักจะเพียงพอ ออโต้โฟกัสจำเป็นสำหรับระยะทางที่แปรผันเท่านั้น

การส่องสว่าง– โมดูลจำนวนมากมีไฟ LED ในตัว แต่ระบบไฟภายนอกมักจะดีกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมในคลังสินค้า

โมดูลกล้องของจริงใจสำหรับระบบอัตโนมัติในคลังสินค้า

ที่ Sincere เราออกแบบโซลูชันโมดูลกล้องแบบกำหนดเองสำหรับระบบอัตโนมัติในคลังสินค้า เรานำเสนอ:

โมดูลกล้อง CMOSพร้อมโกลบอลชัตเตอร์ (Sony IMX250, IMX265, IMX296) เพื่อการถ่ายภาพแบบไร้การเคลื่อนไหว

โมดูลกล้อง Mipiพร้อมสายแพแบบยืดหยุ่นและการทำงานที่ใช้พลังงานต่ำ

โมดูลกล้องราสเบอร์รี่เวอร์ชันที่เข้ากันได้สำหรับการสร้างต้นแบบและการปรับใช้ในปริมาณน้อย

เซ็นเซอร์โมดูลกล้องการปรับแต่ง – เลือกความละเอียด เลนส์ และอินเทอร์เฟซเพื่อให้ตรงกับการใช้งานของคุณ

สรุป

ระบบอัตโนมัติของคลังสินค้าใช้โมดูลกล้องหลายประเภท: เครื่องอ่านบาร์โค้ด, กล้องนำทาง AGV, คู่สเตอริโอสำหรับกำหนดขนาดปริมาตร, กล้องนำทางแบบหยิบและวาง และหน่วย OCR เซ็นเซอร์โมดูลกล้องในอุดมคติสำหรับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะต้องมีชัตเตอร์ส่วนกลางเสมอ อินเทอร์เฟซขึ้นอยู่กับโฮสต์: โมดูลกล้อง mipi สำหรับหุ่นยนต์แบบฝัง และโมดูลกล้อง USB สำหรับระบบที่ใช้พีซี สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว โมดูลกล้องราสเบอร์รี่เป็นจุดเริ่มต้นที่สามารถเข้าถึงได้ ด้วยการทำความเข้าใจความต้องการเฉพาะของงานระบบอัตโนมัติของคุณ เช่น ความเร็ว ความละเอียด การจัดแสง และการประมวลผล คุณสามารถเลือกโมดูลกล้อง CMOS ที่เหมาะสมและเร่งการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลในคลังสินค้าของคุณได้

ติดต่อจริงใจเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดโมดูลกล้องของคุณสำหรับระบบอัตโนมัติในคลังสินค้า