Общая информация о системах машинного зрения

Машинное зрение основано на использовании оптической сенсорной техники бесконтактного действия для автоматического восприятия и обработки изображений с целью получения информации или управления оборудованием либо технологическими процессами.

Типичная система машинного зрения включает в себя одну или несколько черно-белых или цветных видеокамер, осветительные средства, цифровой преобразователь изображений (фрейм-граббер, который кодирует изображение в цифровом виде), программное обеспечение и, разумеется, компьютер.

Машинное зрение широко применяется в промышленности, позволяя значительно повысить производительность и качество выпускаемой продукции. Системы контроля способны обрабатывать не только плоские, но и объемные (трехмерные) изображения путем анализа цветности изображения или шкалы серого. Как правило, в стенах промышленного предприятия на машинное зрение выполняет такие задачи как проверка качества сборки, выявление брака, контроль размеров, идентификация, позиционирование деталей, автоматическая сборка, сортировка, оптическое распознавание символов и управление технологическим процессом.

Помимо технологических линий на заводах, где осуществляется массовое промышленное производство, машинное зрение применяют для защиты оборудования и персонала в производственных условиях, промежуточного и выходного контроля качества, ведения складского учета и управление складом, автоматического видеонаблюдения в автоматизированных системах безопасности, для автоматизация предприятий розничной торговли, а также в рентгенохирургии, для различных исследований и зондирований, щадящих эндоскопические операций и других медицинских целей.

Успешное применение машинного зрения на практике требует знаний и навыков в различных смежных областях. Например, при осуществлении обычного проекта производственной системы машинного зрения необходимо составить архитектуру системы, определить способ анализа изображений, разработать или адаптировать алгоритмы и программное обеспечение, обеспечить оптимальные светотехнические условия, учесть характер погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, настроить видеотехнику и средства связи и принять во внимание особенности контроля качества на конкретном предприятии.

Наиболее известными в Украине поставщиками комплектующих для систем машинного зрения являются SICK AG (интеллектуальные видеокамеры, видеокамеры объемного изображения, датчики изображения), и Leuze Electronic (видеокамеры).

Система машинного зрения SICK

Система машинного зрения SICK PLR

Система PLR на основе машинного зрения была создана для автоматизированного позиционирования захвата роботом деталей. Эта автономная система разработки SICK, включает в себя ПО для определения положения деталей и встроенный инструментарий для простой интеграции видеодатчика. Система машинного зрения предоставляет возможность двухмерного и трёхмерного (2D и 3D) определения объектов. Уникальное решение обеспечивает надежную работу в различных условиях окружающей среды. Встроенный web-сервер интерфейс и инструменты для настройки обеспечивают беспрепятственную интеграцию в производство. Система машинного зрения PLR позволяет легко внедрять новые детали в существующий ассортимент, не требуя длительного времени на перенастройку. Аппаратное и программное обеспечение уже предварительно настроены. Система SICK PLR идеально служит для обеспечения эффективного роботизированного захвата хранящихся на стеллажах деталей.

Системы машинного зрения IFM Electronic

Датчики двухмерного и трёхмерного изображения (2D, 3D). Производство IFM Electronic

2D-датчик. Автономное устройство со встроенной подсветкой и обработкой данных в прочном корпусе. Датчик, называемый "электронным глазом", предназначен для распознавания объектов, контроля качества и решения других производственных задач.

3D-датчик. efector pmd 3d - первый промышленный 3D-датчик, который за один снимок получает трёхмерное объёмное изображение и производит его оценку. Каждый пиксель его матрицы производит самостоятельную и независимую от других пикселей оценку расстояния до объекта. Снимок объекта на матрице и соответствующие значения расстояния вместе образуют трехмерное изображение. Интегрированная система оценки сигнала позволяет производить детальную оценку объектов или сцены за счёт обнаружения объема, расстояния или уровня в трех измерениях.

Оптическая система передачи данных DDLS 200

Оптическая система передачи данных DDLS 200. Производство Leuze Electronic

DDLS 200 - оптическая система передача данных с возможностью подключения к шине. Система передачи данных DDLS 200 состоит из двух сопряженных устройств передачи и приема сигналов: например, DDLS 200/200.1 -10 и DDLS 200/200.2 -10. Система передачи данных DDLS 200, поставляемая в нескольких вариантах, обеспечивает бесконтактную передачу данных с использованием следующих протоколов шины:

  • ROFIBUS FMS, DP, MPI, смешанный режим FMS - DP, до 1,5 Мбит/с, PROFISAFE
  • INTERBUS 500 кбит/с, RS 422 общ., медный проводник • INTERBUS 2 Мбит/с или 500 кбит/с, световод
  • Data Highway+ (DH+) от Rockwell Automation (Allen Bradley)
  • Remote I/O (RIO) от Rockwell Automation (Allen Bradley)
  • DeviceNet
  • CANopen
  • Ethernet для всех протоколов, основанных на TCP/IP или UDP
Резольверы

Микропроцессорный расширяемый датчик машинного зрения ZFV. Производство Omron

Микропроцессорный датчик машинного зрения ZFV производства компании Omron представляет собой компактную систему обработки изображений. Датчик состоит из двух отдельных модулей – камеры со встроенным источником света и модуля обработки данных. Переход к настройке параметров и управлению излучением света производится нажатием одной кнопки. Интеллектуальный пользовательский интерфейс позволяет выполнять настройку с помощью нескольких клавиш и встроенного ЖК-дисплея. Во время работы на дисплее отображаются изображения и результаты измерения, благодаря чему обеспечивается оперативный визуальный контроль процесса измерения. Нет необходимости подключать внешнее устройство для настройки и наблюдения за процессом: такое устройство встроено в датчик и предоставляет всю необходимую информацию.


ПРИМЕЧАНИЕ. Системы машинныго зрения комплектуются различными приборами и оборудованием в зависимости от цели и функционального назначения каждой конкретной системы. Например, в системе машинного зрения могут работать датчики изображения, цвета, контрастности и люминесценции, устройства считывания и верификации кодов, датчики точного позиционирования, различные индикаторы, подсвечивающие устройства и дисплеи. К системам машинного зрения также можно отнести различные световые завесы и барьеры: защитные, измерительные и др.