โมดูลกล้องสำหรับตู้ล็อกเกอร์อัจฉริยะและระบบจัดส่งแบบอัตโนมัติ

โมดูลกล้องสำหรับตู้ล็อกเกอร์อัจฉริยะมักมีเวลาเพียงไม่กี่วินาทีในการถ่ายภาพ หลังจากเปิดประตูและวางพัสดุลงในตู้หรือหยิบออก ระบบจะบันทึกภาพของช่องเก็บพัสดุภาพนั้นสามารถใช้ยืนยันว่าพัสดุถูกวางไว้ในช่องที่ถูกต้อง สนับสนุนการสอบสวนของฝ่ายบริการลูกค้า และให้ข้อมูลนำเข้าสำหรับซอฟต์แวร์ตรวจจับการมีอยู่ของพัสดุ

ขั้นตอนนี้ฟังดูเรียบง่าย แต่กล้องทำงานอยู่ภายในโครงสร้างโลหะที่มีพื้นที่จำกัด แสง LED อาจส่องไม่สม่ำเสมอ บรรจุภัณฑ์พลาสติกอาจสะท้อนแสง และพัสดุแต่ละชิ้นมีขนาดต่างกันมาก ตำแหน่งของกล้องยังเปลี่ยนได้ยากหลังติดตั้งเสร็จแล้ว โมดูลที่สามารถจับภาพใบหน้าได้ชัดเจนระหว่างการสนทนาผ่านวิดีโอ อาจไม่สามารถถ่ายภาพป้ายกำกับการจัดส่งที่อยู่ด้านหลังของช่องเก็บพัสดุได้อย่างชัดเจน ดังนั้น การเลือกกล้องที่เหมาะสมจึงจำเป็นต้องพิจารณาทั้งโครงสร้างที่หุ้มกล้อง ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดแสง และลำดับขั้นตอนการจับภาพ ควบคู่ไปกับข้อกำหนดเฉพาะของเซนเซอร์

ระบุว่าภาพต้องแสดงอะไร

ระบบจำเป็นต้องตรวจสอบว่าช่องเก็บพัสดุว่างหรือไม่ ให้เจ้าหน้าที่ฝ่ายบริการลูกค้าตรวจสอบสภาพพัสดุ หรืออ่านเลขติดตามพัสดุ? แต่ละงานมีความต้องการที่แตกต่างกันต่อเลนส์และค่าความละเอียด ตัวอย่างเช่น การตรวจจับวัตถุในพื้นหลังคงที่อาจต้องการรายละเอียดเพียงเล็กน้อย ในขณะที่การอ่านป้ายกำกับขนาดเล็กจำเป็นต้องใช้รายละเอียดมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

การใช้กล้องเพียงตัวเดียวเพื่อบันทึกภาพผู้ใช้งานและพื้นที่ภายในช่องเก็บของทั้งหมดโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้มุมรับภาพกว้าง ซึ่งส่งผลให้จำนวนพิกเซลที่ใช้แสดงฉลากมีน้อยลง บางแบบการออกแบบใช้กล้องสองตัว คือ หนึ่งตัวติดตั้งอยู่ภายในช่องเก็บของ และอีกตัวหนึ่งติดตั้งใกล้หน้าจอสัมผัสเพื่อบันทึกภาพผู้ใช้งาน บทความนี้เน้นเฉพาะกล้องที่ติดตั้งอยู่ภายในช่องเก็บของ

การออกแบบรอบช่องเก็บของ

กล้องที่ติดตั้งไว้บริเวณด้านบนของช่องเก็บของอาจจับภาพกล่องขนาดใหญ่ได้ชัดเจน แต่จะเกิดจุดบอดโดยตรงใต้ตำแหน่งที่ยึดติดกล้อง มุมรับภาพกว้างสามารถครอบคลุมพื้นที่ภายในช่องเก็บของได้มากขึ้น แต่รายละเอียดเล็กๆ จะยากต่อการแยกแยะมากขึ้น โดยเฉพาะบริเวณขอบภาพ นอกจากนี้ ความเข้มของแสงแวดล้อมยังเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเปิดประตูตู้ล็อกเกอร์

ก่อนการเลือก โมดูลกล้อง เลนส์ วัดระยะห่างจากตำแหน่งพัสดุที่อยู่ใกล้ที่สุด ระยะห่างถึงผนังด้านหลัง และพื้นที่ทั้งหมดที่ต้องมองเห็นได้อย่างชัดเจน การขอเลนส์มุมกว้างจากผู้จัดจำหน่ายเพียงอย่างเดียวไม่สามารถยืนยันได้ว่าฉลากที่อยู่ห่างออกไป 60 เซนติเมตรจะสามารถอ่านได้หรือไม่

ทดสอบไฟ LED ที่ตำแหน่งการผลิตที่ตั้งใจไว้ โดยใช้ถุงจดหมายสีขาว บรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบสะท้อนแสง และกล่องกระดาษสีเข้ม แสงรบกวนที่ดูเหมือนจะเล็กน้อยต่อดวงตาคน อาจทำให้อักษรสำคัญหลายตัวในภาพที่จับได้พร่ามัว

ปรับความละเอียดให้สอดคล้องกับพื้นที่ที่ต้องครอบคลุม

ภาพความละเอียด 5 ล้านพิกเซลให้พื้นที่สำหรับการตัดแต่ง แต่ตัวชี้วัดที่มีประโยชน์กว่านั้นคือจำนวนพิกเซลที่มีอยู่สำหรับคุณลักษณะที่เล็กที่สุดซึ่งระบบต้องตรวจจับ ให้ติดตั้งโมดูลที่ความสูงตามที่กำหนด วางป้ายฉลากตัวอย่างไว้ที่ด้านหลังของช่องเก็บของ จากนั้นบันทึกภาพต้นฉบับจากกล้องแทนการจับภาพหน้าจอของภาพตัวอย่าง ตรวจสอบป้ายฉลากที่การขยาย 100% และตรวจสอบว่าขอบทั้งสี่ด้านมีความคมชัดลดลงหรือไม่

การเปรียบเทียบที่มีประโยชน์คือแสดงภาพช่องเก็บของทั้งหมดควบคู่ไปกับภาพที่ตัดเฉพาะป้ายฉลากที่การขยาย 100% พร้อมระบุระยะทำงานและสภาวะการให้แสงอย่างชัดเจน คู่ภาพที่มีการบันทึกข้อมูลอย่างรอบคอบจะให้ข้อมูลเชิงลึกมากกว่าการรวบรวมตัวอย่างภาพจำนวนมาก

ใช้ระบบโฟกัสคงที่เพื่อให้ได้ระยะทำงานที่คาดการณ์ได้

ช่องเก็บของโดยทั่วไปมีความลึกที่กำหนดไว้ กล้องแบบโฟกัสคงที่จะหลีกเลี่ยงการปรับโฟกัสซ้ำๆ และรักษาค่าการตั้งค่าโฟกัสเดิมตลอดแต่ละครั้งที่นำพัสดุมาส่งหรือรับกลับ อย่างไรก็ตาม ระยะความลึกของสนามภาพที่ใช้งานได้จริงต้องครอบคลุมตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดของพัสดุ ไม่ใช่เพียงตำแหน่งเดียวที่สะดวกบนโต๊ะทดสอบเท่านั้น

กล่องขนาดใหญ่อาจวางป้ายกำกับให้อยู่ใกล้เลนส์มาก ในขณะที่พัสดุขนาดเล็กอาจวางอยู่ด้านหลังสุดของช่องเก็บของ จึงควรทดสอบทั้งระยะทำงานที่ใกล้ที่สุดและไกลที่สุด หากการตั้งค่าโฟกัสเพียงค่าเดียวไม่สามารถทำให้ทั้งสองบริเวณนี้คมชัดเพียงพอ ให้ปรับตำแหน่งกล้อง เลนส์ หรือรูรับแสง

เมื่อเปิดไฟครั้งแรก การปรับค่าการรับแสงอัตโนมัติและสมดุลสีขาวอาจต้องใช้หลายเฟรมกว่าจะคงที่ ดังนั้นการบันทึกเฟรมแรกอาจทำให้ความสว่างไม่สม่ำเสมอระหว่างการจับภาพแต่ละครั้ง วิธีปฏิบัติที่เหมาะสมคือ เปิดไฟหลังจากเกิดเหตุการณ์ประตูเปิด รอให้การรับแสงและสมดุลสีขาวคงที่ก่อน แล้วจึงจับภาพและบันทึกภาพพร้อมบันทึกข้อมูลการส่งมอบหรือรับคืนที่สอดคล้องกัน ให้วัดช่วงเวลาหน่วงที่จำเป็นบนแพลตฟอร์มโฮสต์ในการผลิต และบันทึกข้อผิดพลาดในการจับภาพอย่างชัดเจน แทนที่จะแทนที่ด้วยภาพเก่าจากบัฟเฟอร์

ตำแหน่งที่โมดูลกล้อง USB รุ่น OV5640 สามารถติดตั้งได้

ซินโชน โมดูลกล้อง USB ความละเอียด 5 ล้านพิกเซล รุ่น OV5640 เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพภายในช่องล็อกเกอร์ โครงสร้างที่ระบุไว้รวมถึงอินเทอร์เฟซ USB 2.0 โฟกัสแบบคงที่ แผงวงจรพิมพ์ (PCB) รูปทรงแถบขนาด 62 × 9 มิลลิเมตร ความละเอียดสูงสุด 2592 × 1944 พิกเซล และมุมมอง (field of view) แบบเลือกได้ 60 องศา แผงวงจรพิมพ์ที่แคบของโมดูลนี้สามารถติดตั้งตามแนวคานแนวนอนด้านบน หรือซ่อนไว้ด้านหลังแผงหน้าที่บางเฉียบ โดยหากใช้แผงวงจรพิมพ์ทรงสี่เหลี่ยมอาจไปขัดขวางกลไกของล็อก สายไฟ หรือระบบขับเคลื่อนประตู

OV5640 คือเซ็นเซอร์สีความละเอียด 5 ล้านพิกเซล ที่มีรูปแบบออปติคัลขนาด 1/4 นิ้ว และพิกเซลขนาด 1.4 ไมโครเมตร มีการผสานรวมฟังก์ชันบีบอัด JPEG การปรับค่าแสงอัตโนมัติ และการปรับสมดุลสีขาวอัตโนมัติ

ความละเอียด อัตราเฟรม รูปแบบการบีบอัด และการควบคุมภาพที่โฮสต์สามารถใช้งานได้ ขึ้นอยู่กับชิป USB bridge และเฟิร์มแวร์ที่ใช้ในโมดูล โปรดตรวจสอบความสามารถเหล่านี้ด้วยตัวอย่างจริง เฉพาะข้อมูลจำเพาะดั้งเดิมของเซ็นเซอร์อย่างเดียวไม่สามารถระบุคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้ โมดูลกล้อง usb สามารถส่งมอบได้

การตั้งค่านี้เหมาะกับพัสดุที่อยู่นิ่งค่อนข้างมาก มากกว่ากับวัตถุที่เคลื่อนที่เร็ว สำหรับตู้ล็อกเกอร์อัจฉริยะ ข้อได้เปรียบหลักคือความยืดหยุ่นในการติดตั้งจากแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่แคบ และรายละเอียดที่เพียงพอสำหรับการตัดขอบป้าย (label cropping) ที่ความละเอียด 5 ล้านพิกเซล หากบอร์ดมาตรฐานไม่สามารถติดตั้งได้ ให้พิจารณาใช้ โมดูลกล้องแบบกำหนดเอง .

ทำให้ภาพเป็นส่วนหนึ่งของบันทึกธุรกรรม

ทีมออกแบบควรกำหนดว่าภาพแต่ละภาพจะถูกจับภาพเมื่อใด ภาพนั้นสอดคล้องกับบันทึกการส่งหรือรับพัสดุรายการใด ภาพจะถูกเก็บรักษาไว้นานเท่าใด และผู้ใดสามารถเข้าถึงภาพได้ ทั่วไปแล้ว บันทึกพัสดุไม่จำเป็นต้องรวมพื้นที่ทางเดินภายนอกตู้เก็บพัสดุ

การจำกัดขอบเขตของมุมมองให้อยู่ภายในช่องเก็บพัสดุจะช่วยลดข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้อง และจัดสรรพิกเซลของภาพให้กับพัสดุมากขึ้น แอปพลิเคชันควรแยกแยะความแตกต่างระหว่างกรณีที่การจับภาพล้มเหลวกับกรณีที่ช่องเก็บพัสดุว่างเปล่า เนื่องจากทั้งสองสถานการณ์นี้ต้องจัดการด้วยวิธีที่ต่างกัน

ทดสอบกระบวนการทำงานการรับพัสดุแบบครบวงจร

การทดสอบตัวอย่างควรจำลองสภาวะการใช้งานจริงให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะทำได้ ให้ใช้อุปกรณ์โฮสต์ที่ใช้งานจริง ระบบปฏิบัติการ สายเคเบิลยูเอสบี ฮับยูเอสบีภายใน ไฟแอลอีดี ตัวเรือน และแอปพลิเคชัน ทดสอบพัสดุที่มีความสูง สี และวัสดุผิวต่างกัน ทำการเปิด-ปิดประตูซ้ำๆ และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล้องเชื่อมต่อใหม่โดยอัตโนมัติหลังจากรีสตาร์ทโฮสต์

บันทึกอัตราความสำเร็จในการเริ่มต้นใช้งาน เวลาที่ใช้จนได้ภาพที่ใช้งานได้ภาพแรก พื้นที่ที่ป้ายกำกับยังคงอ่านได้ชัดเจน ความแตกต่างของความคมชัดระหว่างส่วนกลางกับมุมภาพ และความสม่ำเสมอของค่าการรับแสงในภาพที่ถ่ายซ้ำหลายครั้ง การวัดเหล่านี้มีประโยชน์มากกว่าการเลือกภาพตัวอย่างเพียงไม่กี่ภาพอย่างพิถีพิถัน

ก่อนเข้าสู่ขั้นตอนการผลิตจำนวนมาก ให้กำหนดค่าคงที่สำหรับชุดเซ็นเซอร์และ USB bridge ขนาดของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทิศทางของขั้วต่อ เลนส์ เวอร์ชันเฟิร์มแวร์ รหัสระบุอุปกรณ์ USB และการตั้งค่าภาพเริ่มต้น การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นกับองค์ประกอบเหล่านี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน แม้ว่าชื่อผลิตภัณฑ์จะยังคงเหมือนเดิมก็ตาม

คำถามที่พบบ่อย

ตู้ล็อกเกอร์อัจฉริยะทุกตู้จำเป็นต้องติดตั้งกล้องความละเอียด 5 ล้านพิกเซลหรือไม่

ไม่จำเป็น ความละเอียดที่ต่ำกว่านั้นอาจเพียงพอแล้ว หากระบบต้องการเพียงตรวจจับว่ามีพัสดุอยู่ภายในหรือบันทึกภาพโดยรวมของพัสดุเท่านั้น ความละเอียดที่สูงขึ้นจะมีประโยชน์เมื่อแอปพลิเคชันต้องการตัดภาพป้ายกำกับออก หรือรักษาไว้ซึ่งรายละเอียดที่ระบุตัวตนได้ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า

มุมรับภาพ 60 องศากว้างเพียงพอหรือไม่

ขึ้นอยู่กับระยะการติดตั้งกล้องและขนาดของช่องติดตั้ง ให้ทดลองติดตั้งต้นแบบง่ายๆ เพื่อตรวจสอบว่าเลนส์สามารถครอบคลุมมุมที่ใกล้ที่สุดทั้งสองมุมและผนังด้านหลังได้หรือไม่

โมดูลกล้อง USB รุ่น OV5640 สามารถอ่านบาร์โค้ดได้หรือไม่

โมดูลส่งภาพไปยังซอฟต์แวร์ถอดรหัสบาร์โค้ด การถอดรหัสสำเร็จยังขึ้นอยู่กับขนาดของป้าย ความคมชัดของภาพ แสงสว่าง การเคลื่อนไหว รูปแบบการบีบอัด และตัวถอดรหัส โปรดทดสอบป้ายที่เล็กที่สุดที่คาดว่าจะใช้งานจริง ที่ระยะทำงานไกลที่สุด

ข้อมูลใดบ้างที่ควรให้แก่ผู้จัดจำหน่ายโมดูลกล้อง

โปรดระบุขนาดของช่องติดตั้ง ตำแหน่งการติดตั้ง ช่วงระยะทำงาน ขนาดคุณลักษณะที่เล็กที่สุดที่ต้องตรวจจับ สภาพแสง แพลตฟอร์มโฮสต์ รูปแบบเอาต์พุตที่ต้องการ ความยาวสายเคเบิล อุณหภูมิในการทำงาน และปริมาณการสั่งซื้อต่อปีที่คาดการณ์ไว้ การแจ้งรายละเอียดเหล่านี้ให้ ทีมโมดูลกล้องของ Sinoseen จะช่วยให้ผู้จัดจำหน่ายเสนอการตั้งค่าที่เหมาะสมได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น โดยลดจำนวนรอบการปรับปรุง