VIM43GR0521 – กล้อง GigE Vision ความละเอียดสูงสำหรับงานตรวจสอบทั่วไป

VIM43GR0521 คือ กล้อง 1/2.5″, 5MP, CMOS, Mono, Rolling, 22 fps, GigE จาก The Imaging Source ที่ออกแบบมาสำหรับงาน Machine Vision ทั่วไปที่ต้องการความละเอียดภาพสูงในราคาที่คุ้มค่า ด้วยเซ็นเซอร์โมโนโครม CMOS Rolling Shutter ขนาด 1/2.5 นิ้ว ให้ความละเอียดเต็ม 5 ล้านพิกเซล และเชื่อมต่อผ่านอินเตอร์เฟส Gigabit Ethernet (GigE Vision) กล้องรุ่นนี้สามารถจับภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวช้าหรือคงที่ได้อย่างคมชัดและส่งข้อมูลภาพปริมาณมากผ่านเครือข่ายได้อย่างมีเสถียรภาพ เหมาะสำหรับงานตรวจสอบคุณภาพบนสายการผลิต ความเร็วไม่สูงมาก งานอ่านบาร์โค้ด/QR Code การจัดเรียงชิ้นส่วน และแอปพลิเคชัน Automated Optical Inspection (AOI) ที่วัตถุตรวจสอบมีการเคลื่อนไหวน้อยหรือไม่เคลื่อนไหวระหว่างการถ่ายภาพ

สารบัญ: VIM43GR0521

• ภาพรวมและสถานที่เหมาะสมของ VIM43GR0521
• คุณลักษณะของเซ็นเซอร์ 1/2.5″ 5MP CMOS Mono
• ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับ Rolling Shutter
• ประโยชน์เชิงปฏิบัติของอินเตอร์เฟส GigE Vision
• แอปพลิเคชันที่เหมาะกับ VIM43GR0521
• รายละเอียดสเปกทางเทคนิค
• ข้อกำหนดและการออกแบบระบบ
• การวิเคราะห์ตำแหน่งเทียบกับคู่แข่ง
• สรุปคุณสมบัติสำคัญ VIM43GR0521
• คำถามที่พบบ่อย
• สรุปและข้อเสนอแนะ

ภาพรวมและสถานที่เหมาะสมของ VIM43GR0521

The VIM43GR0521 is positioned as a cost-effective, high-resolution monochrome camera for machine vision applications where extreme motion freeze is not the primary requirement. Its 5-megapixel sensor offers excellent detail for inspection and measurement tasks, while the rolling shutter mechanism helps keep the overall system cost lower compared to equivalent global shutter models. The GigE Vision interface provides the reliability and cable length benefits needed in industrial settings, making this camera a sensible choice for many general-purpose vision systems.

กล้องรุ่นนี้เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการความละเอียดเกินระดับ 1-2MP เพื่อเพิ่มความสามารถในการมองเห็นรายละเอียดหรือขยายพื้นที่ตรวจสอบ แต่มีข้อจำกัดด้านงบประมาณหรืองานไม่จำเป็นต้องใช้ Global Shutter การมี Rolling Shutter ไม่ได้หมายความว่ากล้องนี้ใช้ไม่ได้กับงานใดๆ เลย แต่หมายความว่าจำเป็นต้องเข้าใจขีดจำกัดและเลือกใช้ในสถานการณ์ที่เหมาะสม

คุณลักษณะของเซ็นเซอร์ 1/2.5″ 5MP CMOS Mono

เซ็นเซอร์ขนาด 1/2.5 นิ้ว บน VIM43GR0521 นั้นเล็กกว่าเซ็นเซอร์ 1/1.8 นิ้ว เล็กน้อย แต่ยังคงให้พื้นที่รับแสงที่เพียงพอสำหรับการทำงานในสภาพแสงทั่วไป เมื่อรวมกับความละเอียด 5 ล้านพิกเซล (โดยทั่วไป 2592 x 2048) จะได้ขนาดพิกเซล (pixel size) ที่ค่อนข้างเล็ก ซึ่งส่งผลต่อความไวแสง (sensitivity) บ้าง แต่ในสภาพแสงที่เพียงพอหรือเมื่อใช้ไฟส่องสว่างเสริม จะยังคงให้ภาพที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและคมชัด

The monochrome (Mono) sensor is a key advantage for applications based on contrast, texture, and shape analysis. It provides higher quantum efficiency and better signal-to-noise ratio compared to a color sensor of the same resolution and size, because it doesn’t have a Bayer color filter array absorbing light. This makes the VIM43GR0521 particularly sensitive and suitable for use with various lighting conditions, including infrared (IR) illumination, where color information is irrelevant.

ข้อได้เปรียบของความละเอียด 5MP

ความละเอียด 5MP ช่วยให้ระบบสามารถมองเห็นข้อบกพร่องขนาดเล็กกว่า หรือตรวจสอบพื้นที่ที่กว้างขึ้นในภาพเดียวเมื่อเทียบกับกล้อง 1-2MP การมีพิกเซลจำนวนมากยังช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดมิติผ่านเทคนิค sub-pixel analysis ได้อีกด้วย

ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับ Rolling Shutter

Rolling Shutter คือเทคโนโลยีที่เซ็นเซอร์จะเปิดรับแสงทีละแถว (row by row) จากด้านบนสู่ด้านล่าง ไม่ใช่ทั้งหมดพร้อมกันเหมือน Global Shutter ใน VIM43GR0521 ที่ใช้ Rolling Shutter นั้นหมายความว่าหากวัตถุเคลื่อนที่เร็วมากระหว่างช่วงเวลาที่แถวบนและแถวล่างของเซ็นเซอร์กำลังรับแสง วัตถุอาจปรากฏในภาพด้วยรูปร่างที่บิดเบี้ยว (skew) หรือเอียง (wobble) ซึ่งเรียกว่า “rolling shutter effect”

However, this does not make the VIM43GR0521 unsuitable for all moving objects. For many industrial inspection tasks where the object is stationary during capture (triggered by a sensor), moving slowly, or where the conveyor is synchronized with the camera’s capture (using an encoder), the rolling shutter effect is negligible or non-existent. The key is to match the camera’s capability with the application’s dynamics.

ประโยชน์เชิงปฏิบัติของอินเตอร์เฟส GigE Vision

อินเตอร์เฟส GigE Vision บน VIM43GR0521 นำความสะดวกและความน่าเชื่อถือมาสู่ระบบ ความสามารถในการใช้สาย Ethernet มาตรฐานยาวได้ถึง 100 เมตรช่วยให้ออกแบบตำแหน่งติดตั้งกล้องและคอมพิวเตอร์ได้อย่างยืดหยุ่น โดยเฉพาะในโรงงานที่มีพื้นที่กว้างขวาง การรองรับ Power over Ethernet (PoE) ช่วยลดความซับซ้อนของการเดินสายและลดต้นทุนการติดตั้ง

From a data perspective, GigE provides ample bandwidth for the VIM43GR0521’s 5MP stream at 22 fps. The standardized protocol ensures broad compatibility with machine vision software, from manufacturer-specific tools like IC Capture to third-party libraries and platforms like HALCON, OpenCV (with proper drivers), and LabVIEW, reducing development time and risk.

แอปพลิเคชันที่เหมาะกับ VIM43GR0521

VIM43GR0521 แสดงศักยภาพสูงในแอปพลิเคชันเหล่านี้:
1. **การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว (Surface Inspection):** ตรวจหารอยขีดข่วน รอยบุบ รูรั่ว บนวัสดุหรือชิ้นส่วนที่หยุดนิ่งหรือเคลื่อนช้า
2. **การอ่านรหัส (Code Reading):** อ่านบาร์โค้ด 2D codes (QR, Data Matrix) บนกล่องหรือผลิตภัณฑ์ที่เคลื่อนผ่านจุดอ่านแบบมีตำแหน่งคงที่
3. **การวัดมิติ (Dimensional Gauging):** วัดขนาดความยาว ความกว้าง ของชิ้นส่วนที่วางอยู่กับที่
4. **การตรวจจับตำแหน่ง/การมีอยู่ (Presence/Absence & Positioning):** ตรวจว่ามีชิ้นส่วนอยู่ครบหรือไม่ หรือตำแหน่งถูกต้องก่อนการประกอบ
5. **การคัดแยกเบื้องต้น (Basic Sorting):** คัดแยกชิ้นงานตามรูปร่างหรือลักษณะพื้นผิวที่มองเห็นได้จากภาพขาวดำ

Applications involving very high-speed linear motion, fast-moving robotic arms, or scenes with rapid vibrations are less suitable for the rolling shutter of the VIM43GR0521. In such cases, a global shutter camera would be the recommended choice to avoid motion artifacts.

รายละเอียดสเปกทางเทคนิค

ข้อมูลจำเพาะเต็มรูปแบบของ VIM43GR0521 มีดังนี้

• ความละเอียดภาพ (Resolution): 5 Megapixels (2592 x 2048 พิกเซล)
• ขนาดเซ็นเซอร์ (Sensor Size): 1/2.5 นิ้ว (รูปแบบออปติคัล)
• ประเภทเซ็นเซอร์ (Sensor Type): CMOS Monochrome (Mono)
• ประเภทชัตเตอร์ (Shutter Type): Rolling Shutter (Electronic Rolling Shutter)
• อัตราการถ่ายภาพ (Frame Rate): สูงสุด 22 เฟรมต่อวินาที (fps) ที่ความละเอียดเต็ม
• อินเตอร์เฟส (Interface): Gigabit Ethernet (GigE Vision Protocol)
• ความไวแสง (Sensitivity): ได้รับประโยชน์จากการเป็นเซ็นเซอร์ Mono
• ช่วงสเปกตรัม (Spectral Range): กว้าง ครอบคลุม Visible ถึง Near-IR
• การติดตั้งเลนส์ (Lens Mount): C-Mount

The 22 fps frame rate is adequate for many production line inspections where cycle time allows. The rolling shutter readout time is a factor in determining the minimum exposure time and effective maximum speed for capturing blur-free images of moving objects.

ข้อกำหนดและการออกแบบระบบ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจาก VIM43GR0521 ควรพิจารณาองค์ประกอบระบบดังนี้

เลนส์: ต้องเลือก เลนส์ C-Mount ที่มีกำลังแยกแยะ (resolution) สูงพอที่จะสนับสนุนความละเอียด 5MP ของเซ็นเซอร์ เลนส์ราคาต่ำเกินไปอาจทำให้ภาพเบลอและสูญเสียรายละเอียดที่ควรได้จากกล้อง

แสงสว่าง: การใช้ ระบบไฟส่องสว่าง ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อสร้างคอนทราสต์ที่ชัดเจนระหว่างคุณลักษณะที่ต้องการตรวจสอบกับพื้นหลัง แสงที่สม่ำเสมอและเพียงพอจะช่วยลดสัญญาณรบกวนและเพิ่มความแม่นยำของอัลกอริทึม

ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์: คอมพิวเตอร์โฮสต์ควรมีพอร์ต Gigabit Ethernet ที่มีประสิทธิภาพและ CPU ที่แรงพอสำหรับประมวลผลสตรีมภาพ 5MP แบบเรียลไทม์

การวิเคราะห์ตำแหน่งเทียบกับคู่แข่ง

VIM43GR0521 อยู่ในตลาดกล้อง Mono 5MP GigE ที่มี Rolling Shutter ซึ่งมีการแข่งขันสูง

The Imaging Source (VIM43GR0521) vs. Hikrobot: Hikrobot มักมีข้อเสนอที่แข่งขันด้านราคาได้อย่างดุเดือด จุดแข็งของ VIM43GR0521 อาจอยู่ที่การสนับสนุนจากแบรนด์ยุโรปที่มียืนยาวในตลาด Machine Vision ซึ่งมาพร้อมกับความน่าเชื่อถือของไดรเวอร์ ความเสถียรของเฟิร์มแวร์ และการสนับสนุนทางเทคนิคที่มีคุณภาพ

The Imaging Source vs. FLIR (Point Grey): FLIR มักเน้นผลิตภัณฑ์ Global Shutter และสมรรถนะสูง VIM43GR0521 จึงไม่ได้แข่งโดยตรง แต่เสนอทางเลือกราคาประหยัดกว่า สำหรับผู้ใช้ที่งานไม่ต้องการ Global Shutter แต่ต้องการคุณภาพจากแบรนด์ที่มีชื่อเสียงและอินเตอร์เฟส GigE ที่น่าเชื่อถือ

The Imaging Source vs. IDS / Basler: ทั้ง IDS และ Basler มีผลิตภัณฑ์หลากหลายรวมถึงรุ่น Rolling Shutter 5MP ด้วย VIM43GR0521 พยายามเสนอทางเลือกที่เรียบง่ายและตรงไปตรงมาในระดับราคากลาง เพื่อดึงดูดผู้ใช้ที่มองหาความคุ้มค่าและความง่ายในการบูรณาการ

สรุปคุณสมบัติสำคัญ VIM43GR0521

กล้อง VIM43GR0521 จาก The Imaging Source สรุปคุณสมบัติหลักได้ดังนี้: เป็นกล้อง Machine Vision ขาวดำ (Mono) ที่ใช้เซ็นเซอร์ CMOS Rolling Shutter ขนาด 1/2.5 นิ้ว ให้ความละเอียดสูงระดับ 5 ล้านพิกเซล (2592×2048) สามารถจับภาพได้ที่ความเร็วสูงสุด 22 เฟรมต่อวินาที เชื่อมต่อผ่านอินเตอร์เฟสมาตรฐานอุตสาหกรรม Gigabit Ethernet (GigE Vision) รองรับการส่งสัญญาณไกลและ Power over Ethernet (PoE) ออกแบบมาสำหรับงานตรวจสอบทั่วไป การวัดมิติ และการอ่านรหัสที่วัตถุมีการเคลื่อนไหวต่ำหรือหยุดนิ่ง และต้องการความละเอียดภาพสูงในงบประมาณที่สมเหตุสมผล

คำถามที่พบบ่อย

สรุปและข้อเสนอแนะ

The VIM43GR0521 offers a practical and economical entry point into high-resolution (5MP) monochrome machine vision for applications where cost considerations are important and the limitations of a rolling shutter are understood and manageable. Its GigE Vision interface provides the robustness and flexibility expected in industrial environments. By carefully matching this camera to the right application—where object motion is minimal or controlled—users can achieve detailed inspection capabilities without incurring the premium of a global shutter sensor.

โดยสรุป VIM43GR0521 เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับผู้ที่ต้องการความละเอียดภาพระดับ 5MP จากแบรนด์ที่มีชื่อเสียงในงบประมาณที่ควบคุมได้ การประเมินลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุตรวจสอบอย่างตรงไปตรงมาเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญที่สุด หากงานของคุณอยู่ในขอบเขตที่ Rolling Shutter สามารถตอบโจทย์ได้ กล้องรุ่นนี้อาจเป็นโซลูชั่นที่ให้ความคุ้มค่าสูงเมื่อเทียบกับทางเลือกราคาสูงกว่า การปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับการออกแบบระบบ เลนส์ และ ไฟส่องสว่าง ที่เหมาะสมจะช่วยรับประกันความสำเร็จของโครงการ

สอบถามข้อมูลและราคา VIM43GR0521