Kameramoduler för smarta låckskåp och automatiserade upphämtningsystem

Kameramoduler för smarta postlådor har ofta bara några sekunder på sig att ta en bild. När dörren öppnas och ett paket placeras inuti eller tas ut sparar systemet en bild av facken. Denna bild kan hjälpa till att bekräfta att paketet placerades i rätt fack, stödja kundtjänstens utredningar och leverera indata till programvara för upptäckt av paket närvaro.

Processen låter enkel, men kameran fungerar inuti en begränsad metallkapsling. LED-belysningen kan vara ojämn, plastförpackningar kan reflektera ljus och paket varierar kraftigt i storlek. Kamerans position är också svår att ändra efter installation. En modul som ger tydliga ansikten under videomöten kan ha svårt att fånga ett fraktetikett på baksidan av ett fack. Att välja en lämplig kamera kräver därför att man tar hänsyn till kapslingen, placeringen av belysningen och insamlingssekvensen, förutom sensorernas specifikationer.

Definiera vad bilden behöver visa

Måste systemet avgöra om ett fack är tomt, låta kundtjänstpersonal granska ett pakets skick eller läsa ett spårningsnummer? Varje uppgift ställer olika krav på objektivet och upplösningen. Detektering av närvaro mot en fast bakgrund kan kräva relativt lite detalj, medan läsning av en liten etikett kräver betydligt mer.

Att använda en enda kamera för att fånga både användaren och hela fackområdet kräver vanligtvis ett brett synfält, vilket lämnar färre pixlar för etiketten. Vissa designlösningar använder två kameror: en inuti facket och en annan nära beröringspanelen för att registrera användaren. Den här artikeln fokuserar på kameran inuti facket.

Design kring låsfackområdet

En kamera monterad högst upp i ett fack kan tydligt fånga en stor kartong samtidigt som den lämnar en död vinkel direkt under monteringsplatsen. Ett vidvinklat objektiv täcker ett större område av facket, men små detaljer kan bli svårare att skilja åt, särskilt nära kanterna. Omgivningsljuset förändras också när låsfackets dörr öppnas.

Innan du väljer en kameramodul Lins , mät den närmaste möjliga paketpositionen, avståndet till bakväggen och det fullständiga område som måste vara synligt. Att bara be en leverantör om ett vidvinklat objektiv fastställer inte om en etikett på 60 cm avstånd blir läsbar.

Testa LED-lamporna i deras avsedda produktionspositioner med vita postpåsar, reflekterande plastförpackningar och mörka kartonger. Glans som verkar obetydlig för det mänskliga ögat kan dölja flera kritiska tecken i den infångade bilden.

Anpassa upplösningen till den krävda täckningen

En bild med 5 MP ger utrymme för beskärning, men den mer användbara måttstocken är antalet pixlar som är tillgängliga för den minsta detaljen som systemet måste identifiera. Montera modulen på den avsedda höjden, placera en representativ fraktetikett längst bak i facken och spara kamerans ursprungliga bildutdata istället för en skärmdump av förhandsgranskningen. Granska etiketten vid 100 % förstoring och kontrollera om skärpan försämras i alla fyra hörnen.

En användbar jämförelse visar hela facket tillsammans med en beskuren etikett vid 100 % förstoring, med angiven arbetsavstånd och belysningsförhållanden. Ett väl dokumenterat bildpar är informativare än en stor samling provbilder.

Använd fast fokus för ett förutsägbart arbetsavstånd

Fack för förvaring har i allmänhet en definierad djup. En fastfokus-kamera undviker fokussökning och behåller samma fokusinställning under varje utlämnings- eller upphämningsprocess. Dess användbara skärpedjup måste dock täcka de möjliga paketpositionerna, snarare än endast en bekväm position på en provbänk.

En stor kartong kan placera sitt etikett nära objektivet, medan ett litet paket kan stå längst bak i facket. Testa både den närmaste och den längsta arbetsavståndet. Om en enda fokusinställning inte kan hålla båda områdena tillräckligt skarpa bör kamerans position, objektiv eller bländarjusteras.

När belysningen först slås på kan automatisk exponering och vitbalans behöva flera bildrutor innan de stabiliseras. Att spara den första bilden kan leda till inkonsekvent ljusstyrka mellan olika inspelningar. En praktisk sekvens är att slå på belysningen efter dörrhändelsen, låta exponeringen och vitbalansen stabiliseras, och sedan ta och spara bilden tillsammans med motsvarande utlämnings- eller upphämtningsregistrering. Mät den nödvändiga fördröjningen på produktionsvärdplattformen. Logga infångningsfel explicit istället for att ersätta med en gammal bild från bufferten.

Var en OV5640 USB-kameramodul passar

Sinoseens OV5640 5 MP USB-kameramodul är en möjlig lösning för avbildning inuti ett skåp. Den angivna konfigurationen inkluderar USB 2.0, fast fokus, en 62 × 9 mm remsformad kretskort, en maximal upplösning på 2592 × 1944 och ett valfritt synfält på 60°. Dess smala kretskort kan passa längs en övre tvärstang eller bakom en tunn framsida, där ett fyrkantigt kort skulle kunna störa lås, kablar eller dörrmekanismen.

OV5640 är en färgsensor med 5 MP och ett optiskt format på 1/4 tum samt pixlar på 1,4 µm. Den integrerar JPEG-komprimering, automatisk exponering och automatisk vitbalans.

Upplösningarna, bildfrekvenserna, komprimeringsformaten och bildkontrollerna som är tillgängliga för värdens system beror på USB-bridge-chipet och firmwaren som används i modulen. Verifiera dessa funktioner med en fysisk provmodul. Sensorns inbyggda specifikationer ensamma fastställer inte vad den färdiga produkten kan utföra. USB-kameramodul kan leverera.

Denna konfiguration är bättre lämpad för relativt stillastående paket än för snabbt rörliga objekt. För smarta lådor är de främsta fördelarna den smala PCB:s monteringsflexibilitet och detaljnivån som är tillgänglig för etikettbeskärning vid 5 MP. Om en standardkort inte passar bör man överväga en anpassad kameramodul .

Gör bilder till en del av transaktionsregistret

Designlaget bör definiera när varje bild tas, vilken utlämnings- eller upphämtningspost den hör till, hur länge den sparas och vem som får komma åt den. En paketpost behöver vanligtvis inte inkludera korridoren utanför lådan.

Att hålla synfältet inom facken minskar irrelevanta uppgifter och allokerar fler bildpixlar till paketet. Applikationen bör också skilja mellan ett misslyckat foto och ett tomt fack, eftersom dessa förhållanden kräver olika hantering.

Testa hela upphämtningsarbetsflödet

Exempeltest bör återge de avsedda driftsförhållandena så exakt som möjligt. Använd produktionsvärd, operativsystem, USB-kabel, intern USB-hubb, LED-belysning, hölje och applikation. Testa paket med olika höjd, färg och ytmaterial. Öppna och stäng dörren upprepade gånger och verifiera att kameran ansluter automatiskt igen efter att värdmaskinen startats om.

Registrera startframgångsgrad, tid till den första användbara bilden, området inom vilket etiketter förblir läsbara, skillnader i skärpa mellan centrum och hörn samt exponeringskonsekvens över upprepade inspelningar. Dessa mätningar är mer användbara än ett fåtal noggrant utvalda provbilder.

Innan massproduktion ska sensorn och USB-bridge-kombinationen, PCB-måtten, kontaktorienteringen, objektivet, firmwareversionen, USB-enhetsidentifierarna och standardbildinställningarna fastställas. En ändring av någon av dessa kan påverka prestandan även om produktnamnet förblir detsamma.

Vanliga frågor

Behöver varje smart låsbox en 5 MP-kamera

Nej. En lägre upplösning kan vara tillräcklig om systemet endast behöver upptäcka om ett paket finns närvarande eller spara en allmän bild av det. Högre upplösning blir användbar när applikationen behöver beskära etiketter eller bevara mindre identifierande detaljer.

Är en synfält på 60° tillräckligt brett

Det beror på kamerans monteringsavstånd och fackets mått. Testa en enkel prototyp för att kontrollera om objektivet täcker både de närmaste hörnen och bakkanten.

Kan en OV5640 USB-kameramodul läsa streckkoder

Modulen levererar bilder till programvara för avkodning av streckkoder. Framgångsrik avkodning beror också på etikettens storlek, fokus, belysning, rörelse, komprimeringsformat och avkodaren. Testa den minsta förväntade etiketten på det längsta arbetsavståndet.

Vilken information bör jag ange till en leverantör av kameramoduler

Ange fackets mått, monteringsplats, arbetsavståndsområde, minsta funktion som ska upptäckas, belysningsförhållanden, värdplattform, önskat utdataformat, kabellängd, driftstemperatur och förväntad årlig volym. Genom att dela dessa uppgifter med Sinoseens kameramodulteam hjälper du leverantören att föreslå en lämplig konfiguration med färre omarbetningar.