Машинное зрение играет важную роль в умной фабрике, что может эффективно увеличивать производственные мощности и повышать процент годных изделий. При выборе компактной системы машинного зрения традиционная промышленная интеллектуальная камера обладает преимуществами малых размеров, высокой интеграции и легкости разработки и использования; преимущество встроенной системы машинного зрения заключается в том, что конфигурация весьма гибкая, она может быть оснащена высокоуровневым процессором CPU, поддерживать многоканальные камеры и иметь высокую масштабируемость. Существует ли новый тип компактной системы машинного зрения, который мог бы объединить преимущества обоих, снизить стоимость и удовлетворить все более строгие и быстрые требования к визуальным приложениям?
Машинное зрение играет важную роль в умной фабрике, что может эффективно увеличивать производственные мощности и повышать процент годных изделий. При выборе компактной системы машинного зрения традиционная промышленная интеллектуальная камера обладает преимуществами малых размеров, высокой интеграции и легкости разработки и использования; преимущество встроенной системы машинного зрения заключается в том, что конфигурация весьма гибкая, она может быть оснащена высокоуровневым процессором CPU, поддерживать многоканальные камеры и иметь высокую масштабируемость. Существует ли новый тип компактной системы машинного зрения, который мог бы объединить преимущества обоих, снизить стоимость и удовлетворить все более строгие и быстрые требования к визуальным приложениям?
Требования умной фабрики к машинному зрению
Производительность и обрабатывающая способность. Как улучшить производственные мощности, производительность системы и пропускную способность играют ключевую роль. Что касается общего машинного зрения, высокое разрешение и высокая частота кадров (кадры в секунду) подобны выбору между рыбой и лапой медведя. В практических приложениях, авторские права Control Engineering China сохраняются. Обычно это комбинация приложений с высоким разрешением, но низкой частотой кадров или низким разрешением, но высокой частотой кадров. Если вы хотите иметь и то, и другое, единственный выход — использовать высокоэффективные процессоры CPU, чтобы компенсировать результаты умножения разрешения и частоты кадров. Как достичь наилучшей обрабатывающей производительности при разумной стоимости — это забота разработчиков систем.
Производственная линия. Условия на заводе обычно плохи. Например, на производственной линии по выпуску и упаковке напитков система может находиться в прямом контакте с жидкостью. Однако в условиях обработки инструментов это неблагоприятная среда, полная обрабатываемых деталей. Если систему машинного зрения необходимо установить рядом с жестокой производственной линией, продукт с водонепроницаемыми и пылеустойчивыми свойствами может удовлетворить этот спрос.
Несколько рабочих станций производства. В заводских условиях все права сохраняются. Для того чтобы готовый продукт поступил на рынок, необходимо пройти различные рабочие станции для изготовления компонентов, захвата и размещения полуфабрикатов, проверки качества и упаковки для отправки. Например, ЧПУ-станок отвечает за обработку деталей. Заготовка поднимается промышленным роботом и позиционируется промышленной камерой. После завершения она попадает на платформу контроля для выявления дефектов. Готовый продукт сканируется в зоне упаковки. Как интегрировать и обеспечить простое взаимодействие между несколькими производственными рабочими станциями — это ключ к умному заводу.
Среда разработки программного обеспечения. Сложность и степень интеграции при разработке программного решения являются серьезной проблемой для всех инженеров, которые внедряют интеллектуальную систему, и часто это самый важный фактор, определяющий успех или неудачу проекта. Как сократить время разработки и снизить стоимость создания системы — вот важный ключ.
Выберите выигрышную точку малой системы машинного зрения
Вычислительная производительность процессора. Из-за своего малого размера и ограниченного пространства традиционная умная камера может оснащаться только одноядерным процессором Atom или процессором архитектуры ARM. Несмотря на низкое энергопотребление, из-за ограниченной производительности она может выполнять только анализ и обработку изображений для одной задачи, такой как подсчет, сканирование штрих-кода и т.д. С выпуском семейства процессоров Intel AtomTM E3840 производительность процессора увеличилась в два раза по сравнению с предыдущим поколением процессоров. Control Engineering China Все права защищены, при этом сохраняется преимущество низкого энергопотребления. Это означает, что малый размер также может обеспечивать высокую производительность, и можно реализовать обработку изображений с несколькими задачами. Новое поколение компактных систем машинного зрения может одновременно выполнять измерения, подсчет, позиционирование, чтение двумерных кодов и другие возможности многозадачной обработки. С точки зрения стоимости владения, оно обладает способностями, превышающими одну машину.
Датчик изображения и его качество. Датчик изображения является душой системы машинного зрения. Размер датчика напрямую определяет качество изображения. В прошлом применение умной камеры ограничивалось базовыми задачами детекции изображений, и преимущества или недостатки размера датчика и качества изображения не были так заметны. Однако, если мы хотим применить машинное зрение в высокоточных и высокоскоростных задачах детекции, то размер датчика становится ключевым фактором при выборе системы.
Сравнение сканера строки и глобального затвора. Разница между сканером строки и глобальным затвором заключается во временной разнице экспонирования. Затвор сканера строки указывает светочувствительной компоненте последовательно проводить экспонирование до полного раскрытия всего изображения. Глобальный затвор экспонирует все изображение одновременно. С улучшением производительности обработки системы производительность системы больше не будет являться узким местом. Если возникает необходимость в обнаружении быстро движущихся объектов, сенсор глобального затвора может собирать правильное изображение без следов.
Сопроцессор. В процессе машинного зрения приобретения и анализа изображений качество изображения играет важную роль. Если мы можем оптимизировать качество собранных изображений до их анализа, мы сможем гарантировать правильность анализа изображений. В предыдущих приложениях после сбора данных изображения в систему было необходимо рассчитывать и оптимизировать качество изображения через процессор системы, так как ограниченные вычислительными ресурсами ЦП, количество обрабатываемых данных изображений также будет ограничено. Однако, если мы можем фильтровать и оптимизировать матричные вычисления изображений до расчетов ЦП, мы можем значительно ускорить производительность обработки изображений и снизить использование ресурсов ЦП. С одной стороны, мы можем оставить системные ресурсы для ядра системы машинного зрения - алгоритма изображений, а с другой стороны, мы можем обрабатывать большие объемы изображений в реальном времени, что позволяет реализовать такие сложные функции предварительной обработки, как таблица преобразования (look-up table), область интереса (ROI), коррекция затенения и другие функции оптимизации качества изображений.
Производительность обработки графики GPU и мультимедийных изображений. По сравнению с предыдущим поколением процессоров Intel AtomTM D2550, новое поколение процессоров Intel AtomTM E3840 показывает улучшение производительности примерно в шесть раз. Оно может одновременно обрабатывать многоканальную компрессию и передачу изображений с помощью технологии Intel HD Graphics 4000. Благодаря улучшению производительности CPU и GPU, результаты детекции изображений можно записывать и сохранять, либо предоставлять сырые данные для дальнейшего сравнения и анализа, что делает информационную систему завода более интеллектуальной.
Показатели производительности системы отображения. В заводской среде все права защищены. Традиционная умная камера может передавать данные только через Ethernet для мониторинга центрального контрольного терминала. Если система машинного зрения может поддерживать интерфейс вывода VGA, то система машинного зрения может одновременно выводить изображения через VGA и порты Ethernet, а также подключаться к экрану на стороне HMI или конвейера для проверки результатов в реальном времени и выявления проблем, что эффективно повысит производительность линии.
архитектура 64 бита. Поскольку программное обеспечение для анализа изображений требует обработки большого объема данных, большинство основных приложений на рынке уже поддерживают 64-битную систему. Следовательно, выбор системы машинного зрения, конечно же, должен включать систему, поддерживающую 64 бита, чтобы полностью использовать максимальные преимущества приложения.
Объем системного хранилища. Емкость хранилища компактной системы машинного зрения означает, что пользователи могут хранить больше образцов для сравнения при распознавании изображений, также могут хранить данные обнаружения или делать резервные копии. Это очень полезно для стабильности всей системы.
Общая стоимость владения. Общая стоимость владения системой не ограничивается только стоимостью самой системы машинного зрения. Пользователи сообразительны, и то, как помочь клиентам сократить затраты с точки зрения общей стоимости владения, является королевским путем.
EN