La telecamera Piranha4 “quadlinear” si basa sul sensore CMOS avanzato Teledyne Dalsa.
Il 2015 è iniziato all’insegna del dinamismo per Image S, azienda leader nel mercato italiano come fornitore di componenti per Image Processing destinati a diversi mercati. Dal gruppo canadese Teledyne Dalsa, specializzato nella progettazione e realizzazione di prodotti dedicati alla machine vision, e dalla multinazionale JAI, realtà di primo piano a livello globale nel mercato delle telecamere industriali, arrivano le prime promettenti novità dell’anno appena iniziato.
di Anita Gargano
Tutti iniziamo l’anno nuovo con una lista di buoni propositi all’insegna del dinamismo, del cambiamento, del miglioramento. Ma solo pochi riescono a trasformarli in realtà con rapidità ed efficienza. È il caso di Image S (www.imagessrl.com), azienda leader nel mercato italiano come principale distributore di prodotti per Image Processing, selezionati per risolvere problematiche di visione nei vari mercati: industriale, difesa, medicale e scientifico. Fondata nel 1994, la società di Mariano Comense cura ogni aspetto della soluzione di machine vision, fornendo hardware per l’acquisizione delle immagini (telecamere, frame grabber o frame processor), cavi di collegamento standard e dedicati, librerie software per l’elaborazione delle immagini complete di tutti i tool necessari, illuminatori speciali (fibre ottiche e LED), ottiche e filtri, fino all’assistenza tecnica pre e post vendita.
Dal gruppo canadese Teledyne Dalsa, leader mondiale nella progettazione e realizzazione di prodotti dedicati alla machine vision, e dalla multinazionale JAI, realtà di primo piano a livello globale nel mercato delle telecamere industriali, arrivano le prime interessanti novità dell’anno appena iniziato.
Disponibili con risoluzioni da 2 k, 4 k e 8 k, le telecamere monocromatiche Linea di Teledyne Dalsa raggiungono velocità di 80 kHz e una sensibilità elevata.
IMAGING MULTISPETTRALE
A gennaio Image S ha presentato la telecamera lineare di Teledyne Dalsa Piranha4 2 k a quattro canali, con uscite per rosso, verde e blu (RGB), oltre a un canale per il vicino infrarosso (NIR) che consente di ottenere immagini multispettrali.
Piranha4 “quadlinear” si basa sul sensore CMOS avanzato Teledyne Dalsa. I filtri dicroici a livello di wafer consentono di mantenere separato lo spettro delle uscite RGB e NIR, migliorando la capacità di rilevamento e acquisizione in un’ampia gamma di applicazioni di visione, dalla stampa all’ispezione di banconote, dalla produzione elettronica alla classificazione di alimenti e materiali.
“La telecamera multispettrale Piranha4 estende le capacità di scansione lineare oltre l’acquisizione di immagini a colori,” ha dichiarato Xing-Fei He, Senior Product Manager di Teledyne Dalsa. “Il canale NIR consente ai costruttori di macchine per l’ispezione di stampati, la produzione elettronica e la classificazione di cibi e materiali di individuare facilmente difetti finora invisibili. Alcuni clienti utilizzano attualmente una telecamera trilineare per l’acquisizione di immagini a colori abbinata a una monocromatica per l’imaging NIR. Ora potranno sostituire le due telecamere con una sola telecamera multispettrale quadrilineare, con un notevole risparmio”.
Piranha4 RGB+NIR ha una risoluzione di 2 k, con pixel da 14,08 µm e una velocità massima di 70 kHz. Oltre alla funzionalità multispettrale, offre correzione spaziale, correzione di parallasse orizzontale, AOI e ROI multiple, tempi di esposizione indipendenti per ogni canale. La correzione del campo piano può essere effettuata su ciascun canale o su più canali.
La telecamera industriale ad alta velocità da 5 megapixel Spark Serie SP-5000 è ora disponibile con interfaccia CoaXPress a due canali, che offre il “data rate” più elevato fra tutte le telecamere matriciali di JAI.
TELECAMERE LINEARI MONOCROMATICHE
Sempre da Teledyne Dalsa viene una nuova famiglia di telecamere lineari a basso costo e alto valore aggiunto: la serie Linea™. Grazie alla tecnologia avanzata dei sensori lineari CMOS, contraddistinti da un fattore di forma compatto, questa serie offre insieme velocità e funzionalità. Disponibili con risoluzioni da 2 k, 4 k e 8 k, le telecamere monocromatiche Linea raggiungono velocità di 80 kHz e una sensibilità elevata nelle lunghezze d’onda visibile e NIR (vicino infrarosso). Offrono inoltre diversi set di coefficienti e regolazioni FFC, trigger programmabile e flessibile e un supporto di cavi Camera Link fino a 10 m. Per tutti questi motivi sono ideali per applicazioni di visione generiche come l’ispezione di posta e pacchi, la classificazione di materiali, l’ispezione di alimenti e tessuti, l’ispezione su ferrovia e strada e nell'industria farmaceutica.
INTERFACCIA A DUE CANALI
È di febbraio invece l’annuncio che la telecamera industriale ad alta velocità da 5 megapixel Spark Serie SP-5000 di JAI è disponibile con interfaccia CoaXPress a due canali, che offre il “data rate” più elevato fra tutte le telecamere matriciali della multinazionale distribuita in Italia da Image S.
I due nuovi modelli, SP-5000M-CXP2 (monocromatica) e SP-5000C-CXP2 (a colori), operano a una frequenza massima di 211 fps a piena risoluzione, restituendo oltre un miliardo di pixel al secondo per le configurazioni monocromatica a 8 bit o Raw/Bayer.
Queste prestazioni vengono garantite dal nuovo sensore CMOS da 2560 x 2048 pixel, un’esclusiva di JAI. Oltre all’uscita a 8 bit a 211 fps, le telecamere possono generare un'uscita a 10 bit fino a 167 fps e un'uscita a 12 bit fino a 141 fps. Inoltre, grazie alla funzione integrata di interpolazione cromatica selezionabile dall’utente, si può generare un’uscita RGB a 24 bit a 44 fps con risoluzione piena di 5 megapixel, oppure oltre 80 fps con una risoluzione a colori HD di 1080p.
Oltre all’uscita ad altissima velocità, i modelli SP-5000 possono sfruttare un insieme di funzionalità su processore e a bordo della telecamera per restituire immagini di qualità nettamente superiore alle telecamere con CMOS ad alta velocità. Ad esempio, la SP-5000 offre una serie di controlli di guadagno analogico e digitale per ridurre la quantità di rumore di quantizzazione nelle immagini con scarsa luminosità, rispetto alle normali telecamere CMOS che prevedono solo funzioni di guadagno digitale. Il modello SP-5000C- CXP2 dispone di un controllo del guadagno analogico su 4 canali a bordo chip che consente di regolare separatamente i valori R, G e B per un migliore bilanciamento dei bianchi con rumore ridotto. Inoltre, la funzione Auto Level Control (ALC) di JAI integra le funzionalità di guadagno automatico, otturatore automatico e iride automatica in un’unica funzione che consente di ottimizzare il controllo dell’esposizione automatica per ottenere il minimo rumore, la massima velocità dell’otturatore e altri benefici.
Grazie alla combinazione di velocità e risoluzione, queste due telecamere sono ideali per ispezioni su linee di produzione ad alta velocità, monitoraggio di processo e acquisizione di eventi. Le funzionalità di ROI (area di interesse) singola e multipla, disponibili sui modelli sia monocromatici sia a colori, offrono una flessibilità ancora maggiore per sfruttare sia la velocità elevata sia l’alta risoluzione della telecamera.
La telecamera lineare Sweep 2000M offre una soluzione competitiva per gli integratori di sistemi e le aziende costruttrici che realizzano sistemi di ispezione a scansione lineare destinati a svariati settori.
QUESTIONE DI PIXEL
Ma le novità non sono ancora finite. Sempre a febbraio Image S ha presentato anche la nuova serie Sweep di JAI, una famiglia di telecamere lineari che offre una combinazione ottimale fra pixel di grandi dimensioni ad alta sensibilità (20 µm x 20 µm) e velocità di scansione elevate, fino a 80.000 linee al secondo per il modello Sweep SW-2000M-CL-80 e fino a 65.000 linee al secondo per il modello Sweep SW-2000M-CL-65.
La Sweep SW-2000M è l’unica telecamera lineare attualmente in commercio con pixel da 20 µm x 20 µm ad alta sensibilità. Grazie ai pixel di grandi dimensioni, la scansione può essere effettuata con un’illuminazione di minore intensità e a velocità più elevate; si ottiene così un migliore rapporto segnale/rumore e si possono utilizzare ottiche con aperture maggiori.
Con un’area fotosensibile di 400 µm2 e la possibilità di immagazzinare un elevato numero di elettroni, la nuova telecamera lineare offre un eccellente rapporto fra segnale e rumore (SNR), restituendo immagini della migliore qualità anche in applicazioni a scansione lineare con condizioni di illuminazione critiche. Grazie ai pixel ad alta sensibilità, la Sweep SW-2000M è in grado di effettuare acquisizioni con un’esposizione accettabile a una velocità 4 volte superiore rispetto a una telecamera con pixel da soli 10 micron. Un altro vantaggio è la riduzione dei requisiti MTF (Modulation Transfer Function) dell’ottica della telecamera: questo significa che la Sweep SW-2000M ha una tolleranza maggiore allo “sfuocamento dell’ottica” e può, quindi, utilizzare anche ottiche con una risoluzione spaziale meno elevata per ottenere immagini di pari qualità.
Inoltre, la telecamera da 2048 pixel con pixel da 20 µm può essere posizionata più vicina all’oggetto ispezionato (mantenendo lo stesso campo di visione) rispetto a una telecamera da 2048 pixel da soli 10 micron, utilizzando un'ottica con la stessa lunghezza focale. In tal modo si riducono gli ingombri del sistema di visione e le esigenze di illuminazione, in quanto la telecamera e l’oggetto sono più vicini. Si possono quindi ridurre i costi di illuminazione e scegliere ottiche meno costose senza compromettere la qualità delle immagini.
Le telecamere lineari della famiglia Sweep offrono una soluzione competitiva per gli integratori di sistemi e le aziende costruttrici che realizzano sistemi di ispezione a scansione lineare destinati a numerosi settori: ispezione di componenti elettronici; ispezione di wafer; ispezione di materie prime (ad es. legno, alimenti, minerali ecc.); riprese in ambito sportivo (fotofinish); ispezione di stampati; gestione dei rifiuti; applicazioni su materiali in fogli, teli e bobine (carta, plastica ecc.).
Le telecamere della serie Sweep di JAI sono ideali per compiti di ispezione ad alta velocità in ambito industriale.