Teledyne DALSA Kaleido

Cuando la apariencia no es suficiente, la composición decide

La visión artificial convencional inspecciona cómo se ve un objeto. La imagen hiperspectral revela de qué está hecho: su composición química, contenido de humedad e identidad de material. La Teledyne DALSA Kaleido lleva esta capacidad a las líneas de clasificación industrial de alta velocidad, convirtiéndose en una cámara de línea práctica para la inspección automatizada a escala de producción.

Rendimiento sin compromisos

Una resolución espacial de 1.280 píxeles a 2.300 Hz de tasa de línea en todo el rango espectral elimina la disyuntiva entre detalle espacial y velocidad de adquisición que limita a la mayoría de las plataformas hiperespectrales. Las líneas de clasificación de alto rendimiento ya no requieren sacrificar la granularidad de clasificación.

Granularidad espectral para una clasificación fiable

Con una resolución espectral de 3,5 nm y hasta 220 bandas seleccionables, Kaleido proporciona el detalle espectral necesario para una diferenciación de materiales fiable. La selección de bandas reduce el volumen de datos a las longitudes de onda relevantes para el proceso, manteniendo los flujos de datos y los requisitos de cómputo en niveles manejables.

Diseño integrado, instalación simplificada

Sensor and spectrograph are integrated into a single unit with built-in aberration correction and consistent factory spectral calibration between units. Multi-camera deployments become significantly more straightforward, reducing the setup effort that has historically made hyperspectral systems difficult to scale.

Corregistro preciso en todo el campo visual

Una mínima distorsión keystone y smile garantiza que los datos espaciales y espectrales permanezcan con corregistro preciso en todo el campo de visión. Un corregistro fiable es un requisito previo para la clasificación en aplicaciones de clasificación de precisión e inspección de calidad, donde la posición espacial y la identidad espectral deben estar vinculadas con exactitud.

Interfaz de objetivo abierta

Los instaladores de sistemas pueden seleccionar libremente las ópticas adecuadas para su distancia de trabajo y campo visual, sin estar limitados a un ensamblaje óptico propietario único. Esta flexibilidad es especialmente valiosa en diseños OEM y personalizados donde la geometría de instalación física varía entre proyectos.

Transmisión de datos eficiente

Kaleido utiliza una interfaz 10 GigE Vision completamente compatible con los estándares GenICam® y transmite datos en el formato hiperspectral ENVI. La selección programable de bandas espectrales y zona de interes garantiza que solo se transmitan los datos relevantes para el proceso, reduciendo la carga del sistema y manteniendo los requisitos de cómputo y almacenamiento en niveles controlables. Los disparadores de fotograma y multifotograma, el soporte de metadatos y los modos de imagen parcial (ROI, multi-ROI, binning) proporcionan la flexibilidad de adquisición necesaria para entornos de producción exigentes.

Inspección y clasificación de alimentos

La imagen hiperspectral SWIR detecta las  bandas de absorción de agua a 970 nm, 1.200 nm y 1.400 nm, permitiendo:

• Medición y clasificación del nivel de humedad
• Análisis del contenido de azúcar y sólidos solubles
• Detección de material extraño cuando los contaminantes son visualmente indistinguibles del producto

Reciclaje y clasificación de plásticos

Hasta el 90 % de los plásticos pueden diferenciarse mediante  bandas espectrales SWIR hasta 1.700 nm, con mayor discriminación disponible por encima de 1.900 nm. Kaleido permite la identificación y clasificación de:

• PET, PE, PS, PA, ABS, PP, PC y PVC
• Flujos de polímeros mixtos en líneas de inspección automatizadas

Inspección farmacéutica

Los comprimidos farmacéuticos con distintas dosificaciones pueden ser visualmente idénticos. La imagen hiperspectral revela diferencias en la composición química, permitiendo la verificación de dosis y la detección de contaminación que la inspección visual o basada en RGB no puede realizar de forma fiable.

Madera y materiales naturales

El contenido de humedad y clorofila en madera y material vegetal es detectable a partir de firmas espectrales, apoyando la clasificación, el control del proceso de secado y la clasificación de calidad en líneas de procesamiento de madera y agricultura.

Textiles

La composición de fibras y la homogeneidad del tinte son medibles mediante firmas espectrales SWIR, permitiendo la clasificación de calidad y la detección de contaminación en la fabricación y el reciclaje de textiles.

Nuestra experiencia es su ventaja

Los sistemas de visión hiperspectral requieren mucho más que una cámara. La selección de iluminación, la calibración espectral, los flujos de procesamiento de datos y la configuración de bandas específica para la aplicación influyen en la fiabilidad de la clasificación. La experiencia de aplicación e ingeniería de STEMMER IMAGING apoya la selección e implementación de sistemas basados en Kaleido, desde la evaluación inicial de viabilidad hasta la puesta en marcha.

• Pruebas de viabilidad y evaluación de aplicaciones a través de los Engineering Services de STEMMER IMAGING
• Soporte para la selección de iluminación adecuada para la adquisición hiperspectral SWIR
• Configuración de componentes y asesoramiento en diseño de sistemas
• Adquisición de datos hiperespectrales con Common Vision Blox y la CVB Spectral Library, incluyendo código, documentación y programas de muestra para la adquisición y el guardado de datos en cubos hiperespectrales ENVI

¿Cuál es la diferencia entre la imagen hiperspectral y la multispectral?

Los sistemas multispectrales capturan un número limitado de bandas discretas y muy separadas, típicamente menos de 20. La imagen hiperspectral captura cientos de bandas contiguas y estrechas, produciendo una curva espectral completa para cada píxel. Esta densidad espectral permite una identificación de materiales fiable y una diferenciación sutil que los sistemas multispectrales no pueden replicar.

¿Por qué se utiliza SWIR para la discriminación de materiales en lugar de la luz visible o NIR?

Las longitudes de onda SWIR (aproximadamente 900–2.500 nm) corresponden a las características de absorción y reflectancia de los enlaces orgánicos, las moléculas de agua y las estructuras poliméricas. Muchos materiales que parecen idénticos en luz visible tienen firmas espectrales SWIR distintas y medibles, lo que convierte al SWIR en el rango espectral preferido para la clasificación basada en composición.

¿Cómo reduce la complejidad de instalación el diseño integrado de Kaleido?

Los sistemas hiperespectrales convencionales requieren componentes de sensor y espectógrafo separados que deben alinearse y calibrarse individualmente. El diseño integrado de Kaleido con corrección de aberraciones incorporada y calibración espectral de fábrica elimina este paso de alineación y garantiza una respuesta espectral consistente entre unidades, lo cual es especialmente relevante al instalar múltiples cámaras en una misma línea.

¿Es Kaleido compatible con Common Vision Blox (CVB)?

Sí. Los datos hiperespectrales de Kaleido pueden adquirirse con Common Vision Blox y la CVB Spectral Library. STEMMER IMAGING proporciona código, documentación y programas de muestra para la adquisición y el guardado directo de datos en cubos hiperespectrales ENVI. Kaleido es nativamente compatible con el formato ENVI. Contacte con nuestro equipo técnico para acceder a los recursos de la CVB Spectral Library.

¿Puede STEMMER IMAGING apoyar una evaluación de viabilidad de aplicación para Kaleido?

Sí. A través de nuestros Engineering Services, ofrecemos pruebas de viabilidad y consultoría técnica para evaluar si Kaleido es adecuada para sus requisitos de inspección. Esto incluye la selección de bandas espectrales, consideraciones de iluminación, volumen de datos y diseño del flujo de clasificación.

¿Qué iluminación se requiere para la imagen hiperspectral SWIR?

La imagen hiperspectral SWIR requiere iluminación estable con irradiancia espectral suficiente en el rango de longitudes de onda utilizado por la cámara y la aplicación. Para sistemas SWIR estándar, esto suele ser de 900 a 1.700 nm; las aplicaciones SWIR ampliadas pueden requerir cobertura hasta aproximadamente 2.500 nm. La selección depende de las bandas espectrales requeridas, la velocidad de línea, el tiempo de exposición, la distancia de trabajo, la geometría de iluminación y la uniformidad espacial y espectral requerida.

Para aplicaciones donde la iluminación uniforme a lo largo de la línea inspeccionada y la salida espectral estable a lo largo del tiempo son críticas, las  barras lineales LED SWIR de banda ancha como el CCS LNSP son adecuadas para el rango de 900 a 1.700 nm. Comparadas con las fuentes halógenas, las soluciones LED pueden ofrecer mayor vida útil, menor calor radiante y mejor adaptación para configuraciones de inspección inline compactas.