So wählen Sie ein M12-Objektiv für Smart-Retail-Kameras aus
Die Bildverarbeitung im Einzelhandel lässt sich in zwei optische Probleme unterteilen. Das eine ist die Abdeckung: Mit möglichst wenigen Kameras den gesamten Verkaufsraum oder Gang erfassen. Das andere ist die Lesbarkeit: Genügend scharfe Pixel auf einem Barcode, einem Preisschild oder einem Gesicht bereitstellen, damit das Modell diese erkennen kann. Fisheye- und geradlinige Objektive liegen an den entgegengesetzten Enden dieser Bandbreite, und in den meisten Ladenkonzepten kommen beide zum Einsatz.
Sichtfeld im Vergleich zur Lesbarkeit von Details
Bei Überwachungsaufgaben sind Weitwinkelobjektive von Vorteil. Ein 190°- bis 230°-Fischaugenobjektiv an der Decke deckt einen Bereich ab, für den sonst drei oder vier Kameras mit engem Blickwinkel erforderlich wären – weshalb Personenzähl- und Heatmap-Systeme darauf zurückgreifen. Bei Erkennungsaufgaben ist das Gegenteil von Vorteil. Mit jedem Grad, um den Sie den Bildwinkel vergrößern, verteilen sich die gleichen Sensor-Pixel auf einen größeren Bildausschnitt, sodass ein Barcode oder ein Regaletikett auf weniger Pixel fällt. Wählen Sie die längste Brennweite, mit der der Ladentisch oder das Regal noch vollständig im Bild ist, und nicht die breiteste, die gerade noch passt.
Verzerrung ist ein Kriterium für die Lesbarkeit, kein Kriterium für das Aussehen.
Die Tonnenverzerrung (negative TV-Verzerrung) lässt gerade Linien nach außen wölben und dehnt Formen am Bildrand aus. Für ein Fisheye-Objektiv zur Personenzählung ist das kein Problem, da die Analysen auf der kalibrierten Geometrie basieren. Für OCR ist dies jedoch ein Problem: Zeichen und Barcode-Streifen am Rand werden verzerrt, wodurch die Dekodierungsrate sinkt. Verzerrungsarme und verzerrungsfreie Konstruktionen halten Linien über das gesamte Bildfeld hinweg gerade. Software kann die Verzerrung eines Weitwinkelobjektivs korrigieren, jedoch nur so gut wie dessen Kalibrierung, und es entsteht bei jedem Bild ein zusätzlicher Schritt.
Sensorabdeckung und Bildkreis
Ein Objektiv füllt lediglich einen Lichtkreis aus, und dieser Bildkreis muss bis in die Ecken Ihres Sensors reichen, sonst bleiben diese dunkel. Die hier vorgestellten handelsüblichen Objektive haben Bildkreise von 8,1 mm bis 9,4 mm, die einen 1/2,6-Zoll-Bildverarbeitungssensor wie den AR0234 (6,8 mm Diagonale) vollständig abdecken. Für einen größeren Sensor ist das Großformatobjektiv mit 5,5 mm (CIL056) ausgelegt, um einen größeren Bildausschnitt abzudecken. Im Zweifelsfall sollten Sie die Kombination mit dem Rechner überprüfen, der Sie vor dem Kauf auf die Abdeckung hinweist.
Schwaches Licht, IR und 24/7-Betrieb
An den Eingängen und in den Lagerräumen herrscht rund um die Uhr Betrieb, daher spielen Blende und IR-Verhalten eine wichtige Rolle. Ein lichtstarkes Objektiv wie das 6-mm-Objektiv mit F/1,7 (CIL059) nimmt pro Belichtung mehr Licht auf als ein lichtschwächeres. Kameras, die nachts auf Nahinfrarot-Strahler umschalten, benötigen ein IR-korrigiertes Objektiv: Es hält den Fokus zwischen dem sichtbaren und dem Nahinfrarotbereich, während ein gewöhnliches Objektiv den Fokus verschiebt und unscharf wird. Das 190°-IR-korrigierte Fischaugenobjektiv (CIL215) und das IR-korrigierte 4,4-mm-Objektiv (CIL046) sind speziell für diesen Wechsel ausgelegt.
Abdichtung und Umwelt
In Kühlgängen, Vorräumen und nach außen gerichteten Eingangsbereichen kommt es zu Kondenswasserbildung, Staubablagerungen und Nassreinigung. Objektive der Schutzklasse IP67 wie das 3,2-mm-Modell (CIL034) und das 6-mm-Modell (CIL059) bewältigen diese Herausforderungen ohne separates Gehäuse, was bei einer Kompaktkamera Platz spart und eine beschlagende Oberfläche vor der Optik verhindert.
Montage und Integration
M12 ist ein Gewinde mit den Maßen 12 mm × 0,5 mm, das auch als S-Mount bezeichnet wird. Er passt zu M12-Kameramodulen von ArduCam, e-con Systems und Leopard Imaging sowie zu den Platinen mit AR0234-, IMX290- und ähnlichen Sensoren auf NVIDIA Jetson und Raspberry Pi. Passen Sie den Flansch und die hintere Brennweite an Ihr Modul an, vergewissern Sie sich, dass der Bildkreis den Sensor abdeckt, und stellen Sie den Fokus auf die tatsächliche Entfernung zur Szene ein, bevor Sie das Gewinde festziehen.