Procesamiento de imágenes de alta resolución

DESAFÍO: A medida que los PCB y los paneles planos reducen su densidad, se necesita la cámara adecuada para diseñar sistemas de inspección precisos, económicos y de alto rendimiento.

Solución:
Nuestras cámaras de alta resolución poseen las características ideales para inspeccionar partes grandes y de alto nivel de detalle. Puede hacer los siguiente:

• Reemplazar varias cámaras con una sola cámara de 9, 12 o 20 MP.
• Aumentar el rendimiento con disparo avanzado en altas velocidades de cuadro.
• Capturar imágenes de alto nivel de detalle con un excepcional rango dinámico y bajo ruido.

Inspección óptica de alta resolución

Baja los costos al reducir la complejidad y aumentar el rendimiento, se muestra imagen de

5 MP al 100 % de aumento

Imagen de 20 MP con un aumento del 100 %
Se pueden detectar más detalles dentro del LED. Se muestra imagen de

5 MP al  400 % de aumento.
El detalle dentro del LED está más pixelado. Se muestra imagen de

20 MP a solo 200 % de aumento. Puede verse un detalle más limpio dentro del LED.

Reduzca costos
Un sistema de inspección con varias cámaras requiere muchos lentes, cables de datos, cables GPIO y tarjetas de controlador. Una sola cámara de resolución ultra alta necesita solo uno de cada uno, lo que permite lograr ahorros importantes. El uso de menos piezas también aumenta la confiabilidad del sistema y reduce los costos de mantenimiento. El tamaño compacto de los sensores de 1” y 1,1” de resolución ultra alta permite usarlos junto con ópticas C-Mount. Los lentes C-Mount de alta calidad son totalmente compatibles con sensores de resolución ultra alta, sin el alto costo y el gran tamaño de las ópticas F-Mount.

Izquierda: área cubierta por cámaras de 4 x 5 MP versus una única cámara de 20 MP.

Derecha: Representación proporcional de la diferencia de cobertura de área basada en resoluciones de 5 MP y 20 MP. 

El uso de varias cámaras para cubrir un área de grandes dimensiones requiere de una alineación extremadamente precisa. La vibración y la expansión térmica dará como resultado imágenes “movidas”, donde las cámaras no pudieron alinearse correctamente. Los desequilibrios de color entre cámaras introducen artefactos adicionales. La alineación y la corrección de color mediante software aumenta la complejidad del proceso de desarrollo de aplicaciones de visualización y los recursos del sistema que se necesitan para ejecutar la aplicación. La alineación por software de un sistema de varias cámaras requiere la superposición entre imágenes y reduce el área de cobertura. Calibrar una sola cámara es rápido y fácil. Calibrar cuatro cámaras y asegurarse de que la calibración se mantenga lleva mucho más tiempo. Una única cámara de resolución ultra alta le permite evitar estos problemas.

Calidad de imagen de cámara de alto rendimiento
Para la inspección óptica de PCB de alta densidad y pantallas de panel plano, no alcanza solo con la cantidad de píxeles. Por ese motivo, las cámaras de resolución ultra alta de FLIR incluyen los sensores Sony Pregius y Starvis de última generación. Su excepcional rendimiento de procesamiento de imágenes permite que los usuarios pasen de la simple inspección de posición de componentes a la verificación de números de pieza, orientación de piezas y calidad de unión posreflujo.

Rango dinámico
El rango dinámico es la diferencia entre las intensidades de luz más alta y más baja que puede registrar un sensor de imágenes. Los sensores con un alto rango dinámico pueden capturar detalles en áreas con sombras y con iluminación brillante.  Cuando están iluminadas, las partes mate y altamente reflectantes en un PCB lleno de elementos producen sombras y contrastes brillantes. Una cámara con un alto rango dinámico resuelve esto sin necesidad de procesamiento HDR de multiexposición. El rango dinámico se mide en dB.

Ruido oscuro temporal
El ruido oscuro temporal, medido en e-, es la variación en la medición del brillo de un píxel mientras el sensor lo lee. El ruido oscuro temporal puede hacer que los píxeles parezcan brillantes aunque ningún fotón los haya alcanzado. En áreas oscuras como sombras o la superficie negra mate de IC, el ruido oscuro temporal provocará imágenes muy granuladas, lo que dificulta la apreciación de detalles finos, como números de pieza. La reducción del ruido oscuro temporal permite detectar señales de baja intensidad que de otro modo estarían ocultas por debajo del piso de ruido. El ruido oscuro temporal de los sensores CMOS Pregius y Starvis de Sony es entre dos y cuatro veces menor al de otros sensores CMOS, y entre cuatro y nueve veces menor que el de CCD.

Eficiencia cuántica
La eficiencia cuántica (QE) es una medida de la sensibilidad de la cámara a la luz en longitudes de onda específicas. Cuanto mayor sea el porcentaje de QE de un sensor, más eficientemente podrá convertir la luz en una señal eléctrica. La excelente QE de los sensores de 9 MP, 12 MP y 20 MP de Sony más nuevos les permite capturar imágenes de alta calidad con baja exposición, lo que minimiza los tiempos de inspección.

Para acceder a una explicación más detallada de QE, consulte Solución de problemas 1: Captura de color uniforme.

Inspección de alto rendimiento
Las características únicas de las cámaras FLIR de alta resolución permite que los usuarios inspeccionen rápidamente piezas grandes y con alto nivel de detalle. Las altas velocidades de cuadro y las capacidades de disparo avanzadas permiten que los usuarios tengan un control de la precisión requerida para que las imágenes de pantallas de panel plano estén sincronizadas con sus ciclos de actualización. El mayor ancho de banda de la interfaz de 10 GigE permite incluso velocidades de cuadro más altas. El excepcional rango dinámico de los sensores CMOS más nuevos elimina la necesidad de procesar imágenes HDR con multiexposición, mientras que su alta QE y bajo ruido oscuro temporal garantiza que hasta las exposiciones más breves capturen un nivel de detalle excelente.

Una nota sobre los lentes
Para aprovechar al máximo una cámara de resolución ultra alta, necesita óptica de alta resolución. Los lentes de alta calidad ofrecen un brillo, un contraste y una nitidez excelentes en toda la imagen, no solo en el centro. Aunque dos lentes con la misma distancia focal pueden parecer similares, su rendimiento óptico puede ser muy diferente. 

Gráficos MTF 
Para ayudarle a seleccionar el lente correcto para su cámara y su aplicación, los fabricantes frecuentemente muestran gráficos de función de transferencia modular (MTF) en las especificaciones de lentes. Los gráficos MTF combinan nitidez y contraste en el eje vertical, mientras que el eje horizontal representa la distancia desde el centro de la imagen. Los lentes de mayor rendimiento poseen un número de MTF más alto, ya que la distancia desde el centro del lente es más grande.

Izquierda: comparación entre lentes de bajo y alto rendimiento con un lente hipotéticamente perfecto. 
El lente de alto rendimiento mantiene un contraste y una nitidez excelentes en toda la imagen 

Derecha: Detalles recortados de esquinas de imágenes capturadas con un lente de alto rendimiento y un lente estándar. El mayor contraste y la nitidez más clara son evidentes. Los lentes de menor rendimiento (púrpura) perderán claridad a medida que se acerquen a las esquinas y los bordes de la imagen.