كيف تختار نظام رؤية آلة صغير للمصنع الذكي؟

تلعب الرؤية الآلية دورًا مهمًا في المصنع الذكي، حيث يمكنها زيادة الإنتاجية بشكل فعال وتحسين معدل توافق المنتجات. عند اختيار نظام رؤية آلي صغير، يكون للكاميرات الصناعية التقليدية الذكية مزايا مثل الحجم الصغير، والتكامل العالي، وسهولة التطوير والاستخدام؛ أما ميزة نظام الرؤية الآلية المدمجة فهي أن التكوين مرنة للغاية، ويمكن تجهيزها بمعالج CPU عالي المستوى، ودعم كاميرات متعددة القنوات، ولديها قابلية توسع عالية. هل يوجد نوع جديد من أنظمة الرؤية الآلية الصغيرة التي يمكن أن تجمع بين مزايا الاثنين وتقلل من التكلفة لتلبية المتطلبات البصرية المتزايدة والسريعة؟

تلعب الرؤية الآلية دورًا مهمًا في المصنع الذكي، حيث يمكنها زيادة الإنتاجية بشكل فعال وتحسين معدل توافق المنتجات. عند اختيار نظام رؤية آلي صغير، يكون للكاميرات الصناعية التقليدية الذكية مزايا مثل الحجم الصغير، والتكامل العالي، وسهولة التطوير والاستخدام؛ أما ميزة نظام الرؤية الآلية المدمجة فهي أن التكوين مرنة للغاية، ويمكن تجهيزها بمعالج CPU عالي المستوى، ودعم كاميرات متعددة القنوات، ولديها قابلية توسع عالية. هل يوجد نوع جديد من أنظمة الرؤية الآلية الصغيرة التي يمكن أن تجمع بين مزايا الاثنين وتقلل من التكلفة لتلبية المتطلبات البصرية المتزايدة والسريعة؟

الطلب على الرؤية الآلية في المصنع الذكي

الأداء وسعة المعالجة. كيفية تحسين سعة الإنتاج وأداء النظام ومعدل مرور البيانات يلعب دوراً مهماً. فيما يتعلق بالنظام البصري العام للآلات، فإن الدقة العالية ومعدل الإطارات العالي (إطارات العرض في الثانية) هما مثل السمك واللحم الذي لا يمكن الحصول عليهما معاً. في التطبيقات العملية العامة، تحفظ حقوق Control Engineering China. عادة ما يكون التطبيق مزيجاً من الدقة العالية ولكن بمعدل إطارات منخفض أو الدقة المنخفضة ولكن بمعدل إطارات عالي. إذا أردت كليهما، فإن الحل الوحيد هو استخدام معالجات CPU عالية الأداء لتعويض نتائج ضرب الدقة ومعدل الإطارات. كيف يمكن الحصول على أفضل أداء معالجة بتكلفة معقولة هو ما يهم مطوري الأنظمة.

بيئة خط الإنتاج. عادة ما تكون بيئة المصنع سيئة. على سبيل المثال، في خط إنتاج وتعبئة المشروبات، قد يدخل النظام مباشرةً في تلامس مع السوائل. أما في بيئة تشغيل الأدوات، فهي بيئة سيئة مليئة بعمليات قطع القطع. إذا كان يجب تثبيت نظام الرؤية الآلية بالقرب من خط الإنتاج الصعب، فإن المنتج الذي يمتلك قدرة مقاومة للماء والغبار يمكنه أن يلبي الطلب.

محطات عمل إنتاج متعددة. في بيئة المصنع، يتم احتفاظ بكافة الحقوق. لكي يتم طرح المنتج النهائي في السوق، من الضروري المرور عبر محطات عمل مختلفة لإنتاج المكونات، وأخذ ووضع المنتجات شبه النهائية، والتفتيش عن الجودة والتغليف للشحن. على سبيل المثال، تكون ماكينة CNC مسؤولة عن تشكيل المكونات. يتم أخذ peace العمل بواسطة الروبوت الصناعي وتوجيهها بواسطة الكاميرا الصناعية. بعد الإكمال، تدخل منصة الكشف لاكتشاف العيوب. يتم فحص المنتج النهائي في منطقة التعبئة. كيف يمكن دمج وتسهيل التواصل بين محطات الإنتاج المتعددة هو المفتاح لمصنع ذكي.

بيئة تطوير البرمجيات. تعد صعوبة ودرجة تكامل تطوير الحلول البرمجية قلقًا كبيرًا في أذهان جميع المهندسين الذين يستوردون النظام الذكي، وهي غالبًا العامل الأكثر أهمية لتحديد نجاح أو فشل المشروع. كيف يمكن اختصار وقت التطوير وتقليل تكلفة تطوير النظام هو مفتاح مهم.

اختر نقطة الفوز لنظام الرؤية الصغيرة

أداء الحوسبة للمعالج. بسبب صغر حجمه وقلة المساحة، يمكن للكاميرا الذكية التقليدية أن تحمل فقط معالج ذي نواة واحدة من نوع Atom أو معالج arm. وعلى الرغم من استهلاكه المنخفض للطاقة، فإن أداءه المحدود يسمح له فقط بإكمال تحليل ومعالجة الصور لمهام واحدة مثل العد أو مسح الباركود وما إلى ذلك. مع إصدار مجموعة معالجات Intel atomtm e3840، تم تحسين أداء المعالج بمقدار ضعفين مقارنة بمجموعة المعالجات السابقة. تحتفظ هندسة التحكم في الصين بجميع حقوق النشر، كما أنها تتميز باستهلاكها المنخفض للطاقة. هذا يعني أن الحجم الصغير يمكن أن يجلب أداءً عاليًا، ويمكن تحقيق معالجة الصور متعددة المهام. يمكن للجيل الجديد من نظام الرؤية الآلية الصغيرة أن يقوم بشكل متزامن بالقياس، والعد، والتوجيه، وقراءة الرموز ثنائية الأبعاد وغيرها من قدرات معالجة متعددة المهام. من حيث تكلفة الملكية، فإنه يمتلك قدرة أكثر من جهاز واحد.

مستشعر الصورة وجودة الصورة. مستشعر الصورة هو نَبْض نظام الرؤية الآلية. حجم المستشعر يمثل مباشرة جودة الصورة. في الماضي، كانت تطبيقات الكاميرا الذكية محددة في مجال الكشف الأولي عن الصور. لم يكن من السهل تسليط الضوء على مزايا وعيوب حجم المستشعر وجودة الصورة. ومع ذلك، إذا أردنا تطبيق الرؤية الآلية في تطبيقات الكشف المتقدمة والسريعة، فإن حجم المستشعر يصبح النقطة الرئيسية التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند اختيار النظام.

مقارنة بين الستار المتحرك والستار العالمي. الفرق بين الستار المتحرك والستار العالمي يكمن في فرق الزمن في التعرض. يخبر ستار الستار المتحرك المكون الحساس للضوء بالتعرض تباعًا حتى يتم تعريض الصورة بالكامل. أما الستار العالمي فيقوم بتعريض الصورة بالكامل في نفس الوقت. مع تحسن أداء معالجة النظام، لن يكون أداء النظام هو العقبة بعد الآن. إذا كان هناك حاجة للكشف عن أجسام متحركة بسرعة عالية، يمكن للمستشعر ذو الستار العالمي جمع الصورة الصحيحة بدون صور متبقية.

المعالج المساعد. في عملية التقاط واستحواذ صور الرؤية الآلية وتحليلها، تلعب جودة الصورة دورًا مهمًا. إذا تمكنا من تحسين جودة الصور المستحوذ عليها قبل تحليل الصورة، يمكننا ضمان صحة تحليل الصورة. في التطبيقات السابقة، بعد استحواذ بيانات الصورة إلى النظام، كان من الضروري حساب وتحسين جودة الصورة باستخدام معالج النظام، حيث أن الموارد الحاسوبية المحدودة للـ CPU كانت تحد من كمية بيانات الصور التي يمكن معالجتها. ومع ذلك، إذا تمكنا من تصفيه وتحسين عمليات الحساب للمصفوفة الصورية قبل معالجة الـ CPU، يمكننا تسريع أداء معالجة الصور بشكل كبير وتقليل موارد الـ CPU. من ناحية، يمكننا ترك موارد النظام لمركز نظام الرؤية الآلية - خوارزميات الصور، ومن ناحية أخرى، يمكننا معالجة كميات كبيرة من الصور في الوقت الفعلي، مما يسمح بتنفيذ وظائف التحضير الأولي المعقدة مثل جدول الاستدعاء (look-up table)، والمنطقة ذات الاهتمام (ROI)، وإصلاح الظلال (shading correction) وغيرها من الوظائف التي تحسن جودة الصور.

أداء معالجة الصور الرسومية والمультيميديا لوحدة المعالجة الرسومية (GPU). مقارنةً مع الجيل السابق من عائلة معالجات Intel AtomTM D2550، فإن الجيل الجديد من معالجات Intel AtomTM E3840 يحقق تحسينًا في الأداء يصل إلى ست مرات تقريبًا. يمكنه معالجة متعدد القنوات لضغط ونقل الصور بشكل متزامن باستخدام تقنية Intel HD Graphics 4000. من خلال تحسين أداء وحدتي المعالجة المركزية (CPU) والرسومية (GPU)، يمكن تسجيل وحفظ نتائج كشف الصور أو تقديم البيانات الخام لمزيد من المقارنة والتحليل، مما يجعل نظام المعلومات في المصنع أكثر ذكاءً.

أداء عرض النظام. في بيئة المصنع، جميع الحقوق محفوظة. يمكن للكاميرا الذكية التقليدية نقل البيانات فقط عبر Ethernet لمراقبة محطة التحكم المركزية. إذا كان يمكن للمACHINE رؤية النظام دعم واجهة إخراج VGA، يمكن لهذا النظام إخراج الصور عبر منافذ VGA وEthernet في نفس الوقت، والاتصال بشاشة عند واجهة المستخدم البشري أو نهاية خط الإنتاج لفحص النتائج في الوقت الفعلي واكتشاف المشاكل، مما سيعزز بشكل فعال أداء خط الإنتاج.

هندسة 64 بت. لأن برامج تحليل الصور تحتاج إلى معالجة كمية كبيرة من البيانات، فإن معظم التطبيقات الرئيسية في السوق قد دعمت بالفعل 64 بت. لذلك، يجب اختيار نظام الرؤية الآلية بالطبع أن يدعم النظام الذي يعمل بنظام 64 بت، وذلك للاستفادة القصوى من التطبيق.

سعة التخزين النظام. تمثل سعة تخزين نظام الرؤية الآلية الصغيرة أن المستخدمين يمكنهم تخزين المزيد من عينات مقارنة التعرف على الصور، كما يمكنهم تخزين بيانات الفحص أو عمل نسخ احتياطية. وهو أمر مفيد جدًا لاستقرار النظام بأكمله.

التكلفة الإجمالية للملكية. ليست تكلفة شراء النظام هي فقط تكلفة نظام الرؤية الآلية نفسه. المستخدمون أذكياء، كيف يمكننا مساعدة العملاء على تقليل التكاليف من منظور التكلفة الإجمالية للملكية هو الطريق الأمثل.