Inteligentne systemy wizyjne
20/02/2019
Artykuł promocyjny

Firma B&R stworzyła pierwsze na świecie rozwiązanie do przetwarzania obrazu, które jest bezproblemowo zintegrowane z systemem automatyki. Kamery, inteligentne algorytmy przetwarzania obrazu i innowacyjne portfolio oświetlenia są integralną częścią systemu sterowania B&R. Integracja obejmuje również oprogramowanie. Inżynierowie automatycy będą mogli samodzielnie zrealizować wiele zadań związanych z potrzebą zastosowania przemysłowego systemu wizyjnego za pomocą jednego środowisku programistycznego.

Najważniejsze cechy systemu wizyjnego B&R

  • w pełni zintegrowany z systemem automatyki
  • synchronizacja z mikrosekundową dokładnością
  • kompletne portfolio: kamery, obiektywy, oświetlenie i oprogramowanie

Sercem rozwiązania systemu wizyjnego B&R jest szeroki wybór inteligentnych kamer. Niższy segment rozwiązań będzie w stanie zastąpić proste czujniki wizyjne, podczas gdy rozwiązania z górnej półki obejmują pełen potencjał wysokiej jakości inteligentnych kamer. Całe portfolio kamer wyposażone jest w łatwo konfigurowalne funkcje do tworzenia aplikacji przy minimalnym programowaniu.

Inteligentna kamera
B&R wkracza na rynek systemów wizyjnych do maszyn z dwoma wariantami kamer: Smart Sensor i Smart Camera. Rozwiązanie B&R obejmuje wiele wariantów przetworników obrazu, obiektywów oraz funkcji oprogramowania co pozwala realizować praktycznie każde wymagania większości aplikacji systemu wizyjnego do maszyn.

Smart Sensor zaprojektowany jest do realizacji pojedynczego zadania wizyjnego, takiego jak np. czytanie kodu QR czy detekcja pozycji obiektu. W odróżnieniu od podobnych urządzeń w swojej klasie, Smart Sensor firmy B&R nie wymaga instalowania dedykowanego sprzętu dla każdej funkcji. Zamiast tego, użytkownik po prostu konfiguruje żądaną funkcję w oprogramowaniu narzędziowym Automation Studio. Producent maszyn zaopatruje się tylko w jeden typ kamery i jest od razu w stanie realizować wiele zadań i funkcji aplikacyjnych.

Najważniejsze zalety:

  • jeden produkt – wiele funkcji
  • elektroniczne ustawienie ostrości
  • większe możliwości dzięki wstępnemu przetwarzaniu obrazu przez FPGA
  • łatwa wymiana dzięki fabrycznej kalibracji

Skalowalność produktów
Kiedy zachodzi potrzeba zastosowania bardziej zaawansowanych funkcji, bez problemu można wykorzystać urządzenie Smart Camera. Do aplikacji można oczywiście wykorzystać istniejące już funkcje czy ustawione wcześniej parametry. Bez względu na wybór typu kamery, jej instalacja jest bardzo prosta. Wystarczy połączyć kamerę w sieci maszyny, a automatycznie zyskuje ona dostęp do wszystkich ustawień, których potrzebuje od sterownika.

Pełna elastyczność
W zależności od wymagań wszystkie warianty i ustawienia mogą być dostosowywane w rzeczywistym czasie pracy maszyny. Można także dodawać nowe modele dla rozpoznawania obiektu, typów kodu lub ustawiać kryteria wyszukiwania w trakcie przetwarzania.
Oba typy kamer posiadają wielordzeniowy procesor i zintegrowane wstępne przetwarzanie obrazu za pomocą FPGA. Dzięki temu można wykorzystywać zaawansowane funkcje rozpoznawania tekstu oparte o algorytmy głębokiego uczenia (ang. deep learning).

Optymalna jakość obrazu
Każdy wariant urządzenia można wyposażyć w jeden z trzech czujników obrazu w zakresie od 1.3 do 5 megapikseli. Wszystkie trzy czujniki charakteryzują się wysoką czułością na światło i niskim szumem. Otrzymujemy dzięki temu optymalną jakość obrazu nawet w aplikacjach o wysokiej prędkości. Obudowy dostępne są zarówno ze zintegrowanym obiektywem i elektroniczną regulacją ostrości lub ze standardowym adapterem typu C-mount.

Fabryczna kalibracja
B&R kalibruje wszystkie elementy oświetlenia i optyczne elementy systemu – obiektywy i czujniki – przed dostawą. Co nam to daje? Nie ma już potrzeby zmiany w ustawieniach parametrów czy oprogramowaniu kiedy urządzenia są wymieniane w zakładzie. Zyskujemy też na czasie, przyspieszając czas uruchomienia. Istotne, zwłaszcza dla seryjnych producentów maszyn.

Warianty produktów

Smart Sensor

  • dla realizacji pojedynczego zadania (odczyt, pomiar, detekcja, itp.)
  • funkcja zdefiniowana w projekcie, nie poprzez numer asortymentu
  • prosta konfiguracja zastępuje skomplikowane programowanie

Smart Camera

  • równoczesne wykorzystywanie wielu funkcji
  • proste graficzne połączenia pomiędzy funkcjami
  • adaptacja funkcji w trakcie pracy
  • przejście z urządzenia Smart Sensor bez konieczności zmiany ustawień

Inteligentne oświetlenie
Częścią systemu wizji do maszyn firmy B&R jest kompleksowy system oświetlenia. Firma stworzyła i opatentowała własne rozwiązanie, w którym oświetlenie zsynchronizowane jest z własnym systemem automatyki w czasie krótszym od mikrosekundy. Modułowe źródła światła i wybór oświetlaczy typu backlight jest w stanie zapewnić doskonałe efekty nawet w trudnym warunkach oświetleniowych.

Elementy oświetleniowe są dostępne, jako zintegrowane z kamerą lub jako urządzenie zewnętrzne i są zsynchronizowane z przechwytywaniem obrazu. Dzięki temu, nawet szybko poruszające się obiekty są doskonale oświetlone: z maksymalną precyzją i intensywnością światła. Wbudowany kontroler stroboskopowy bezpośrednio w światłach powoduje, że nie ma już potrzeby zastosowania żadnego dodatkowego osprzętu.

Wymagania określonego przedmiotu, takie jak oświetlenie pola jasnego (tzw. bright-field, dające równomierne oświetlenie przedmiotu bez ekspozycji jego cech) lub pola ciemnego (tzw. dark-field, umieszczane pod kątem i idealne do detekcji krawędzi, rys) można skonfigurować po prostu przez ustawienie odpowiedniego parametru. Nie ma potrzeby stosowania podatnego na błędy ustawienia ręcznego za pomocą śrub montażowych.

Elastyczne moduły oświetleniowe cechują się elektronicznym ustawieniem kąta i umożliwiają realizację oświetlenia typu bright-field (z lewej ) oraz dark-field (po prawej) za pomocą tego samego urządzenia, tylko poprzez zmianę pojedynczego parametru.

Elastyczne moduły oświetleniowe cechują się elektronicznym ustawieniem kąta i umożliwiają realizację oświetlenia typu bright-field (z lewej ) oraz dark-field (po prawej) za pomocą tego samego urządzenia, tylko poprzez zmianę pojedynczego parametru.

Elastyczne moduły oświetleniowe cechują się elektronicznym ustawieniem kąta i umożliwiają realizację oświetlenia typu bright-field (z lewej ) oraz dark-field (po prawej) za pomocą tego samego urządzenia, tylko poprzez zmianę pojedynczego parametru.

Zarówno urządzenia jak i oprogramowanie dla systemów wizyjnych B&R są w pełni zintegrowane z systemem sterowania. Jest to jedyny sposób uzyskania absolutnej precyzji i mikrosekundowej synchronizacji pomiędzy wszystkimi komponentami automatyki – w tym systemu wizyjnego. Inżynierowie automatycy będą teraz mogli samodzielnie zrealizować wiele zadań związanych z systemami wizyjnymi, dzięki jednemu narzędziu do programowania i jednej aplikacji do zarządzania.