מערכות ראיה ממוחשבת מרובות מצלמות נותנות גמישות וביצועים משופרים

מערכות ראיה ממוחשבת מרובות מצלמות נותנות גמישות וביצועים משופרים

שימוש בכוח חישוב מקבילי של מצלמות חכמות מאיצות את זמן העיבוד באפליקציות מרובות מצלמות הדורשות זמן עיבוד מהיר.

מערכת InSight VC200 היא מערכת בעלת ביצועים גבוהים, המאפשרת חיבור של מספר מצלמות חכמות ששומרת על רמת ביצועים גבוהה ללא תלות במספר המצלמות שמחוברות למערכת, בעצם ככול שמחוברים למערכת יותר מצלמות היא מצליחה לתפקד מהר יותר. סביבת הפיתוח של המערכת המבוססת על שילוב של אזור פיתוח המדמה דף אקסל בהתאם לכל משפחת ה InSight ביחד עם תרשימי זרימה לתכנון ופיתוח אפליקציית מרובת מצלמות בצורה המהירה ביותר. ה VC200 כוללת גם תצוגת HMI שלא תלויה בפלטפורמת המשתמש, המערכת מאפשרת לצפות ולשלוט במערכת דרך דפדפן ללא צורך בהתקנה של כל תוכנה נוספת לצורך צפייה בטלפון, טבלאט או מחשב.

הרבה אפליקציות לראיה ממוחשבת בתעשייה דורשות שימוש ביותר ממצלמה אחת או כפי שנקרא מערכת מרובת מצלמות. רק בעזרת מספר מצלמות ניתן לצפות במוצרים ממספר כיוונים וכך לעקוב אחר תהליך יצור מוגדר מראש לדוגמה, רק לאחר שמצלמה 1 זיהתה את המוצר (בקבוק, שקית, אריזה…) שאר המצלמות 2, 3 ו 4 יכולת לבדוק פרמטרים קריטיים במוצר לפי דרישת הייצור.

מערכות בדיקה מרובות מצלמות נהיות יותר ויותר חשובות במגוון תעשיות שונות, כגון תעשיית המזון, תרופות ורכב אולם החשיבות עולה כאשר נדרשת ביקורת רציפה בתהליכי היצור לצורך בקרת איכות מהירה, כאשר כל מוצר פסול שעובר יכול לגרום נזק ללקוח וגם לפגוע בשם המוצר.

דרוש פתרון אלגנטי לאפליקציות קשות

כאשר יש צורך לפתור אפליקציה מסובכת (לרוב כאשר נדרשת יותר ממצלמה אחת) האתגר הוא כפול, המפעיל נידרש לתאם צילום של מספר מצלמות ולסכם את התוצאות מכל מצלמות לצורך התשובה או ההכוונה הסופית של החלק וכל זה בזמן קצוב עד זמן הצילום הבא. זמן העיבוד של מערכות מרובות מצלמות הדורשות עיבוד של מספר תמונות על מעבד יחיד לעיתים יוצרות צוואר בקבוק הגורם לבעיה במיוחד באפליקציות בהם יש צורך בזמן עיבוד מהיר. החיסרון במערכות צילום סטנדרטיות המשתמשות במצלמות “טיפשות” המחוברות לבקר היא שמצלמות אילו אינן כוללות יכולת עיבוד תמונה משלהם ומצריכות שכל התמונות תשלחנה לבקר לצורך פיענוח התמונות. ככול שנוספות מצלמות למערכת הבקר נידרש לטפל ביותר מידע דבר שפוגם בקצב העיבוד של הבקר ומגבילות את המערכת לאפליקציות קלות כאשר נלקחים מספר תמונות במקביל.

כיום נידרש ממערכות ביקורת איכות אופטיות להיות קלות לתכנות ומהירות. לזמן הפיתוח ואופטימיזציה של המערכת יש חשיבות עליונה עקב הצורך בהשבתה של תהליכי היצור בזמן ההתקנה וההרצות. בנוסף חשוב מאוד להגדיר את ההרשאות בגישה למערכת שניתנות לעובדים השונים. יש קושי רב ליצור מערכת מרובת מצלמות מהבסיס, לכוון אותה ולבצע תיקונים בעת הצורך לכן רוב המפעלים נוטים להשתמש במערכות מדף מוכנות שרק דורשות תכנות לצורך ההטמעה. נושא חשוב נוסף הוא תצוגת המשתמש (HMI) לרוב הפתרונות שיש כיום לא ניתן לקבל עדכונים או לשלוט במערכת דרך הרשת הסלולרית או מחוץ לרשת המפעלית המערכות גם מוגבלות רק לאפשרות של תצוגה שונה לפי הרשאת המשתמש.

יורג קוכן, סמנכ”ל ומנהל תחום מערכות הראייה הממוחשבת בקוגנקס מסכם את הנושא ” ככול שהלקוחות שלנו מרחיבים את השימוש שלהם במערכות ראיה ממוחשבת לתחומים חדשים, הם מחפשים דרכים לגרום למספר מצלמות חכמות לעבוד ביחד לצורך פתרון בעיות הדורשות בדיקות ממספר כיווני מבט. ה VC200 מספק כיום את הפונקציונליות הזאת בשימוש עם המצלמות החכמות מסדרת ה InSight.”

פתרון כזה לא היה מעולם

פתרון אפליקציית מצלמות מרובות של קוגנקס מאפשר למשתמש לחבר עד כ4 מצלמות חכמות לבקר VC200 דרך חיבורי גיגהביט אינטרנט הממוקמים בבקר. כעת, לראשונה ניתן להשתמש בכוח חישוב של מספר מצלמות חכמות במקביל לצורך אפליקציות תובעניות. הבקר החכם VC200 יכול לחלק את המשימות בין מספר מצלמות חכמות וכך לעמוד באתגרים שלא ניתנים לפתרון בעזרת שום מוצר מתחרה. המצלמות מחוברות לבקר דרך כבל Gig-E המספק גם את המתח למצלמה בפרוטוקול POE וגם את התקשורת כך שאין צורך בכבלים נוספים המחוברים למצלמה, דבר המפשט מאוד את ההתקנה.

מכיוון שלכל מצלמה חכמה יש מעבד משלה הוספה של מצלמות נוספות למערכת בעצם מעלה את כוח החישוב הזמין. מה שאומר שאלגוריתמי עיבוד התמונה של קוגנקס יכולים לרוץ על המצלמה מבלי להשפיע על זמן העיבוד של שאר המערכת וללא תלות במספר המצלמות המחוברות לבקר. שיפור זה בקצב העיבוד מאפשר למערכת לעמוד בהצלחה מול אפליקציות מחזוריות ובדיקות אופטיות בקצב גבוה.

קונפיגורציה פשוטה וניהול מידע יעיל

אפליקציה מרובת מצלמות ב VC200 היא קלה לכוונון ומאוד עוצמתית דרך תוכנת הInSight VC Explorer. תכנות המצלמה מתבצע דרך תרשים זרימה גרפי מאפשר לעבור דרך מספר שלבים ליצירת הפתרון דרך כיוונון ורכישת התמונה במצלמות השונות, עיבוד התמונה ושליטה בתקשורת \ ויציאות. בלוקים המשולבים בדיאגרמת זרימה גרפית מאפשרת שליטה על כל תהליך בנפרד בבלוק עצמאי וטיפול בתזמון בין הבלוקים לפי המיקום שלהם והיציאות והכניסות המובילות ומחברות בין הבלוקים השונים. משתמשים יכולים לגרור ללא בעיה בלוקים חדשים לתוך הדיאגרמה לפי הצורך ולהזיז אותם לפי הלוגיקה הנדרשת מהמערכת והמידע הנדרש להתקבל או לספק אליהם או מהם.

את המצלמות הספציפיות ניתן לתכנת לפי דרישות הבדיקה בעזרת סביבת פיתוח המבוססת לוח אקסל (spreadsheet), סביבה זאת מאפשרת גישה לכלי הראייה הממוחשבת המוכחים של קוגנקס כגון PatMax redline, אלגוריתם החזק בעולם למציאת חלקים בפחות מ20 מילישניות בתמונות בגודל של 5 מגה פיקסל ו OCRMax כלי לקריאת טקסט שמאפשר לקרוא באמינות גבוהה טקסטים קשים מהתמונה. המשתמשים לכן מקבלים גישה קלה לכלי עיבוד תמונה חזקים ומוכחים המוכרים משימוש במצלמות InSight קודמות. תצוגת משתמש המודרנית של המערכת מבוססת דפדפן ולא תלויה בסביבת מערכת ההפעלה לתצוגה של תמונות מידע מכל המצלמות, תצוגה זאת ניתנת לעיצוב לפי צרכי המשתמשים ומאפשרת גישה שונה לפי הרשאות המשתמש ובהגנת סיסמאות. בעזרת ה VC200 מפעילים יכולים לראות ולשנות פרמטרים, אנשי QA יכולים לבדוק שינויים או מגמות ביצור ומנהלי המפעל יכולים לעקוב אחר קצב היצור, כמות הפסולים וסטטיסטיקות שונות וכל זה דרך מכשירי אנדרואיד, אפל ומחשבי PC דרך הדפדפנים השונים.

יתרון נוסף הוא שחלקים שלמים מתוכנית הבדיקה (דיאגרמות בלוקים, טבלאות, דפי אינטרנט ואפילו מחזורי בדיקה שלמים) יכולים להישמר לצורך שימוש חוזר באפליקציות חדשות לVC200 וכך לפשט את הפיתוח ולחסוך זמן יקר.

נכתב על ידי:        Cécile Jacquin Cognex

תורגם: סרור יוסי

בקצרה על IS VC200

• מערכת עיבוד תמונה מהירה – המערכת ככללותה נהיית מהירה יותר עם כל מצלמה שמתוספת.
• תזמון רכישת תמונה מתקדם – כיוונון קל לסנכרון תמונה מתקדם ותיזמון של מספר מצלמות במקביל.
• תכנון דרך תרשים זרימה אינטואיטיבי – חיבור מצלמות חדשות בקלות וטיפול בתקשורות לפי פרוטוקולים תעשייתיים.
• כלי ראיה ממוחשבת של קוגנקס, כולל PatMax Redline למציעת אוביקטים בפחות מ 20 מילי שניה בתמונה של 5 מגה פיקסל
• מסך משתמש מבוסס דפדפן, ללא תלות במערכת ההפעלה או תכנה נוספת .מאפשר גישה מרחוק כולל מטלפונים ניידים וטבלטים.
• אפשרות לשימוש חוזר של חלקים מאפליקציות קודמות לשיפור זמן פיתוח.

תמונות וכיתוב

  

תמונה 1. עד 4 מצלמות יכולות להתחבר ל VC200 אחד, בקר מצלמות חכמות. ככל שמתווספות יותר מצלמות למערכת זמן ניתוח התמונה הכללי משתפר.

תמונה 2: מסך משתמש מתוכנן לפי צורך האפליקציה המבוסס על דפדפן וללא תלות במערכת ההפעלה. התצוגה מאפשרת בקרה ושליטה על המערכת ללא צורך בתוכנה נוספת.

תמונה 3: המפעיל יכול לתזמן את הצילומים והבדיקות לפי הדרישה וכן לשלב את כל התוצאות לתשובה אחת כוללת.

תמונה 4: תצוגה במכשיר נייד בתמונות מהמצלמות השונות מאפשרת שליטה וכן תצוגות ייחודיות לפי רמת המשתמש

תמונה 5: סביבת פיתוח מבוססת אקסל נותנת גישה לכלי ראיית תמונה מוכחים של משפחת ה InSight הכוללים את PatMax Redline, כלי מציאת אלמנטים החזקה והאמינה ביותר בשוק כיום.