Machines Gain Sight, Journal of Network Solutions
Важна роля при внедряването на различни системи за машинно зрение играе изборът на подходяща оптика.
Юнската конференция VISION Russia 2015 беше посветена на новата високотехнологична индустрия на машинното зрение и възможностите за използване на нейните постижения за нуждите на индустрията и бизнеса. В момента има много активни играчи на пазара за машинно зрение и оптика, но самият пазар все още се формира и се нуждае от експертизата и ноу-хауто на световните лидери в тази област.
 |
| Компактна визуална система от National Instruments (съгласно Ostek-Electro) |
Според експерти, актуализирането на индустриалната инфраструктура и разширяването на обхвата на приложения, като се вземат предвид нуждите на държавния и частния бизнес, ще доведе до растеж на пазара на системи и технологии за машинно зрение. Затова сега е моментът да обединим усилията на български и международни компании, държавни и научни предприятия и институции за развитието на българската индустрия за машинно зрение.
VISION Russia демонстрира нови продукти и постижения в областта на машинното зрение за индустриални и неиндустриални приложения, както и приложни решения и услуги. Форумът SEMICON Russia за микроелектроника и нанотехнологии се проведе на същата площадка, където беше организирано изложението, което събра експерти от електронната и полупроводниковата индустрия. Сред участниците във VISION са Basler, Baumer Optronic, дистрибутори National Instruments, Vitek, Opto Engineering, Ostek-Electro, NPK Geomatica, Euresys. Генерален партньор на проекта беше немското изложбено дружество Messe Stuttgart.
 |
| Изграждане на системамашинното зрение с помощта на отделни компоненти и инструменти за разработка ви позволява да създавате по-гъвкави и многофункционални решения, отколкото използването на готови продукти (според ViTek) |
КАКВИ ПРОБЛЕМИ РЕШАВА MACHINE VISION?
В компанията "Ostek-Electro" основните области на приложение на машинното зрение включват контрол на качеството на продуктите, мониторинг и идентификация на обекти, контрол на процесите. Съвременният софтуер за машинно зрение прилага стотици алгоритми за обработка, комуникира с промишлени PLC и персонални компютри, показва резултати и поддържа вземането на решения въз основа на данни от инспекция.
 |
| Една от разновидностите на продуктите за машинно зрение е фамилията мобилни лазерни скенери (лидари) Velodyne. Такива решения могат да се използват например в роботиката (според Geomatica) |
Машинното зрение обикновено се използва за управление на качеството, при отчитане на суровини и материали и за контролиране на тяхното движение, което в крайна сметка помага за намаляване на разходите и увеличаване на производствените обеми. Той осигурява по-бързи и по-качествени инспекции, като същевременно елиминира човешкия фактор: визуалната инспекция е заменена от по-ефективна система за машинно зрение. Нещо повече, автоматичният контрол може да се прилага на всички етапи от производството - както знаете, колкото по-рано се открие дефект, толкова по-евтино е отстраняването му.
| Компоненти на системата за машинно зрение (по ViTek) |
Системата за машинно зрение ви позволява да увеличите броя на контролираните параметри, проверетемного малки детайли, водят статистики за отклонения от нормата за оптимизиране на процеса, измерват геометрията и обемите на обекти със сложни форми, контролират маркирането или броенето на продукти с определени характеристики. В резултат на това е възможно да се идентифицират дефекти на ранен етап, да се гарантира гарантирано качество на продукта, да се намали времето на престой и да се оптимизира производството въз основа на статистически данни. Качеството може не само да се контролира, но и да се управлява. Получените числени стойности и статистически данни опростяват диагностиката и отстраняването на проблеми, отчитането и контрола, броенето и сортирането на продуктите.
Участниците в семинарите, проведени в рамките на форума, получиха полезна информация за технологичните предимства на машинното зрение за решаване на проблеми с контрола на количеството, качеството, размерите, комплектността, опаковането, идентификацията и етикетирането на продуктите, както и управлението на роботи, машини и механизми.
КОМПОНЕНТНА БАЗА НА СИСТЕМИ ЗА МАШИННО ЗРЕНИЕ
В рамките на секцията „Съвременни технологии за машинно зрение: по-мощни и по-достъпни“ Максим Сорока, генерален директор на ViTek, говори за съвременните компютърни платформи за системи за машинно зрение, най-популярните ARM и x86 процесори за универсални приложения, както и за възможностите за използване на най-новите поколения процесори, произведени от NVIDIA, Intel, Samsung и Broadcom при решаване на проблеми при заснемане и обработка на изображения.
 |
| Оптика за машинно зрение: плоска телецентрична леща и осветител. Серията TC4K е решението на Opto Engineering за инсталации с ограничено пространство. Предоставя възможност за използване на допълнителни аксесоари за решаване на най-трудните задачи, например за измерванеметални части |
Тези системи използват различни видове процесори: DSP, FPGA (или програмируеми логически контролери, PLC), x86 или ARM, както и комбинирани опции. Последните включват DSP + ARM (например TI KeyStone Multicore DSP), FPGA + ARM (XILINX Zynq), x86 + GPU (Intel, AMD), ARM + GPU (NVIDEA, Samsung, QUALCOMM и др.). Според сумата на потребителските свойства специалистите на ViTech дават най-висока оценка на DSP процесорите, както и ARM в комбинация с GPU графични процесори. В Baumer Optronic FPGA камерите са привлекателно решение за предварителна обработка. Технологията FPGA позволява програмирането на такива камери за различни приложения.
 |
| Платформа за разработка на приложения за бинокулярно зрение (според Watcom) |
Възможните приложения на този продукт включват управление на технически устройства с помощта на жестове, възстановяване на траекторията на движение на спортиста, реконструиране на обекти, взети от различни ъгли, откриване на препятствия, преброяване на пътници в транспорта и посетители в избрани зони, осигуряване на триизмерна визия на роботи и тяхната пространствена ориентация, изграждане на траектория на движение.
ОПТИКАТА Е КЛЮЧЪТ КЪМ УСПЕХА
Например, на високоскоростни производствени линии може да се използва бителецентрична леща с колимиран осветител. Ясният му образ около краищата на обекта улеснява извършването на точни измервания и идентифициране на дефекти. Катадиоптричната леща дава пълен (3600) образ на малки обекти. Може лесно да се интегрира в почти всяка система, използвана за контрол на цветовете,проверка на точността на навиване на пластмасови бутилки, запечатване на флакони и др.
Специална оптика се използва и при производството на тънки и дълги предмети, като например медицински спринцовки. Съществуващите системи предоставят възможност за разглеждане на външната и вътрешната повърхност на обект в едно изображение с висока разделителна способност. При някои задачи макро лещите заместват микроскопите, позволявайки ви да измервате обекти с микронна точност. В една система често се използват множество камери за машинно зрение.
 |
| FPGA камерите на Baumer Optronic се използват широко в различни индустриални приложения |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Конференцията потвърди нарастващото търсене на технологии за машинно зрение от български и чуждестранни предприятия, насочени към модернизиране на производството в съответствие с модерни стандарти за качество. Системите за машинно зрение са предназначени да подобрят качеството на продукта, да осигурят счетоводство и контрол и да намалят разходите. Според водещи играчи в индустрията, въпреки факта, че пазарът на машинно зрение в България е едва в началото на своя път, той вече показва добри темпове на растеж и въпреки трудните икономически условия има висок потенциал за индустриални и неиндустриални приложения.
Споделяйте материал с колеги и приятели