2. In-Sight系统硬件与软件环境搭建

In-Sight 深度学习视觉检测系统的落地,第一步不是写程序,而是把“看得见、连得上、跑得动”这三件事做扎实。所谓看得见,是相机、镜头、光源、支架组成的成像链路能稳定输出合格图像;连得上,是相机与 PC、PLC 或机器人之间网络通畅;跑得动,是 In-Sight 软件与固件版本匹配、授权可用。本节围绕硬件选型、软件安装、相机连接与网络配置展开,给出可直接参照的操作路径。

一、硬件选型:从检测任务反推配置

In-Sight 智能相机把图像采集、处理与通信集成在一体化机身内,常见系列包括 In-Sight 2000、7000、8000、9000 以及支持深度学习的 D900、D905 等型号。选型时不要先看型号,而要先明确四个输入条件:视野(FOV)、最小可检缺陷尺寸、工作距离(WD)、节拍要求。

以检测一个 80 mm × 60 mm 的金属件表面划痕为例,假设最小需检划痕宽度为 0.1 mm。若选用 1440 × 1080 像素的相机,横向覆盖 80 mm,则单像素对应实际尺寸约为 80 ÷ 1440 ≈ 0.056 mm/pixel。要稳定识别 0.1 mm 缺陷,通常要求缺陷至少占 3~5 个像素,即 0.1 mm 需对应 0.3~0.5 mm 的像素跨度,当前 0.056 mm/pixel 明显满足,甚至可缩小视野提升精度。若换用 640 × 480 相机,单像素约 0.125 mm,0.1 mm 缺陷不足 1 个像素,深度学习模型也难以稳定学习,此时应换高分辨率相机或缩小视野。

镜头选型由焦距、工作距离与视野共同决定,近似关系为:焦距 f ≈ (靶面尺寸 × 工作距离)÷ 视野。假设相机靶面为 1/1.8″(约 7.2 mm × 5.4 mm),工作距离 300 mm,要求视野 80 mm,则 f ≈ (7.2 × 300)÷ 80 ≈ 27 mm,可选 25 mm 或 35 mm 定焦镜头,再通过微调工作距离匹配。镜头还需关注接口(C/CS)、光圈与景深,检测高度差较大的工件时应适当缩小光圈以增大景深。

光源是深度学习检测中最容易被低估的一环。常见类型包括环形光、条形光、背光、同轴光与 Dome 光。划痕、字符、缺料等表面缺陷多用低角度条形光或 Dome 光突出对比;尺寸测量、轮廓检测多用背光形成剪影;高反光金属表面则适合同轴光。光源控制器建议选支持频闪与亮度数字调节的型号,便于与相机触发同步。

支架与机械安装决定重复定位精度。相机支架应具备三轴微调与锁紧结构,避免振动导致视野漂移;镜头与光源需独立固定,防止调焦后松动。若产线有振动,应加装减振垫并缩短悬臂长度。

In-Sight 成像链路与网络连接拓扑 检测工件 80×60 mm 划痕 0.1 mm 光源 条形光 / Dome 光 镜头 f≈25 mm C口 In-Sight 相机 1440×1080 支架 三轴微调 减振固定 工作距离 300 mm 千兆以太网 工业交换机 192.168.1.10 相机 192.168.1.20 PC / PLC In-Sight 软件 触发信号 光电传感器 到位触发

二、软件安装与版本匹配

In-Sight 软件生态主要包括 In-Sight Explorer(经典配置与调试环境)和 In-Sight Vision Suite(新一代含深度学习工具的环境)。安装前先确认三件事:相机固件版本、软件版本、授权类型。固件与软件版本不匹配时,常出现“相机可 ping 通但无法连接”或工具列表缺失的情况。

安装步骤可参照以下顺序:

  1. 从官方渠道获取安装包,核对版本号与相机固件兼容表。
  2. 关闭防火墙或为 In-Sight 相关进程放行 UDP/TCP 端口(常用 1069、44818 等,具体以版本说明为准)。
  3. 以管理员身份运行安装程序,选择完整安装,包含驱动与示例工程。
  4. 安装完成后重启 PC,确认设备管理器中网络适配器无异常。
  5. 首次启动软件,进入“添加相机”界面,准备进行网络发现。
若 PC 上同时安装多个视觉软件,建议为 In-Sight 单独配置一块网卡,避免 IP 冲突与广播干扰。

三、相机连接与网络配置

In-Sight 相机出厂默认 IP 常为 192.168.0.10 或 192.168.1.10 网段,子网掩码 255.255.255.0。PC 网卡需设置为同网段静态 IP,例如相机为 192.168.1.20,则 PC 可设为 192.168.1.100,掩码 255.255.255.0,网关留空或与相机一致。配置完成后用命令行验证:

ping 192.168.1.20

正在 Ping 192.168.1.20 具有 32 字节的数据:
来自 192.168.1.20 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64
来自 192.168.1.20 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64

数据包: 已发送 = 4,已接收 = 4,丢失 = 0 (0% 丢失)

若 ping 不通,按以下顺序排查:网线是否完好、网口指示灯是否亮、PC 与相机是否同网段、防火墙是否拦截、相机是否处于 DHCP 模式。In-Sight 相机可通过官方 IP 配置工具修改 IP,也可在软件内搜索到相机后直接设置。

连接成功后,在软件中双击相机图标进入配置界面,先做三件事:设置相机名称(如 Line1_Scratch)、校准时间、确认固件版本。随后进入图像采集页面,调整曝光时间与增益。以检测金属划痕为例,可先将曝光设为 3000 μs、增益 1,观察直方图是否集中在中间区域;若图像过暗,逐步增加曝光至 8000 μs,避免增益过高引入噪声。

触发方式需与产线匹配。若工件连续运动,建议使用光电传感器触发,相机设为外部触发模式,触发延时根据工件从传感器到视野中心的时间设定。例如产线速度 200 mm/s,传感器距视野中心 100 mm,则延时约 500 ms。若为静态检测,可用软件触发或手动触发。

四、环境搭建检查清单

检查项示例值 / 要求判断依据
视野 FOV80 mm × 60 mm覆盖工件并留 10% 余量
分辨率1440 × 10800.1 mm 缺陷 ≥ 3 像素
工作距离300 mm与焦距、视野匹配
光源低角度条形光划痕对比度明显
相机 IP192.168.1.20与 PC 同网段
PC IP192.168.1.100ping 通、无丢包
曝光3000~8000 μs直方图居中、无过曝
触发延时约 500 ms工件居中成像
网络配置完成后,务必保存相机 IP 设置并记录在案。若相机被误设为 DHCP 且现场无 DHCP 服务器,将无法通过原 IP 连接,需用官方工具重新发现并固定 IP。

完成以上步骤后,系统具备进入下一阶段的条件:在 In-Sight 软件中采集到清晰、稳定、可重复的图像,并能在网络侧稳定通信。此时再开始标注数据、训练深度学习模型,才能保证模型学到的是真实缺陷特征,而不是成像波动带来的噪声。