Выбор системы машинного зрения

Наиболее громким событием последних дней на рынке машинного зрения стали планы компании Sony отказаться от производства популярных до сих пор ССD-матриц. Что делать потребителям CCD: переориентироваться на других поставщиков, остановиться на Pregius или перейти на CMOS-матрицы? На этот и другие вопросы КМ отвечает специалист отдела Project Maintenance компании "ФЕСТО-РФ" Евгений Догель.

Новость действительно громкая, но в очень узких кругах. Переход был абсолютно закономерным, поскольку КМОП-технология является универсальной как для производства матриц, так и для остальных цифровых элементов системы. Это означает большую степень интеграции: можно на одном кристалле получить аналоговую, цифровую и обрабатывающую части. Как следствие, получаем снижение себестоимости. Основным недостатком КМОП являлся плавающий затвор. В промышленности для получения четкой картинки с плавающим электронным затвором требуется короткая экспозиция, а это в свою очередь требует сильной освещенности. Sony утверждает, что решила данную проблему, выпустив Pregius для КМОП-матриц. Так что в промышленной и научной областях можно советовать переходить на КМОП-матрицы с глобальным электронным затвором (Pregius). А фотохудожники и любители цифровых фотографий по-прежнему будут радовать нас теплыми, "ламповыми" ПЗС цветами от других производителей, как музыканты теплым "ламповым" звучанием.

Чем объясняется возросшая популярность Embadded Vision - техническими факторами или активностью маркетологов?

В настоящее время популярность определяет маркетинг. Точка. Во всех областях.

Еще одна тенденция - рост шума вокруг 3D-vision-систем. Какие трехмерные технологии сегодня наиболее эффективны? В каких применениях без 3D точно не обойтись?

На сегодня 3D-vision - это, скорее, дань моде, нежели появление естественных потребностей в их применении. 3D-камеры могут помочь в оцифровке деталей, для которых не было разработано 3D-моделей, и для ускорения процесса разработки компьютерной графики. Рынок пока не проявил спроса к 3D-системам, а ведущие мировые производители сейчас осваивают технологии, чтобы первыми отреагировать на него.

Смарт-камеры или решения на базе ПК: кто лидирует?

Решения на базе ПК и смарт-камер предназначены для разных задач. Как правило, компьютеры используются для решения комплексных задач, скажем, считывание текста и его перевод на различные языки, и задачах, требующих высокого быстродействия. В промышленности лидируют смарт-камеры, это более дешевое решение. Для большинства задач производства не требуется быстродействие более 10 объектов в секунду, и с ними легко справляются смарт-камеры, а рост быстродействия современных процессоров позволит смарт-камерам в ближайшем будущем справляться с линиями абсолютно любого быстродействия. Еще одна особенность - то, что на производстве часто требуется контролировать наличие брака в продукте, но и здесь нет необходимости использовать компьютер. К примеру, в смарт-камерах Festo семейства SBOx установлен контроллер с операционной системой Linux и возможностью программирования в среде CoDeSys. Используя такие смарт-камеры, возможно предлагать более гибкие интересные решения для широкого круга задач без использования персонального компьютера.

Как правильно подбирать систему машинного зрения, чтобы не стрелять из пушки по воробьям?

В первую очередь нужно четко определить задачу, которую требуется реализовать. Правильно описать объект обработки (размеры, цвета и т.д.). Определить потребность в освещении (для систем машинного зрения – это 80% успеха).

Если говорить собственно о датчиках (камерах), то в зависимости от степени сложности задачи в линейке Festo есть различные продукты: оптические выключатели SOxx для контроля наличия объекта и его цвета, системы контроля качества объектов и их ориентации SBSI-Q и Checkbox, камера для чтения матричных кодов и штрих кодов SBSI-B, смарт-камера со встроенным контроллером для задач измерения, распознавания текста, определения траектории и т.д. Правильно выбирая тип камеры/датчика по задаче, можно сэкономить не только на "железе", но и на трудозатратах по запуску системы.

Насколько велик сегодня рынок машинного зрения в России? Системы с какими техпараметрами наиболее востребованы?

В нашей стране, к сожалению, рынок машинного зрения невелик, но с ростом производства и повышением требований к качеству изделий применение технического зрения просто необходимо как в отдельных системах, так и в составе роботов-манипуляторов. Поэтому с развитием промышленности можно ждать всплеска спроса на системы машинного зрения. Этому будет способствовать и упрощение настройки систем. Если раньше для успешной реализации даже достаточно простых проектов по машинному зрению требовались специфические знания по оптике и программированию, то сегодня на рынке все больше продуктов Plug and Go, в которые уже включены подсветка, оптика и простой интерфейс для настройки под определенный круг задач. Камеры SBSI и SBOx от Festo - яркий пример. Заказчику уже не нужно платить огромные деньги за решение "под ключ" или содержать специалистов по техническому зрению у себя в штате. Это также ведет к росту рынка.

Приведите примеры наиболее интересных проектов машинного зрения, реализованных вашей компанией.

Создание 3D-рабочего места для оператора сборки. 3D-проектор показывает, какие детали необходимо собрать, а камеры Festo контролируют движения и правильность сборки, создавая в компьютере 3D-изображения и траектории движения сборщика. Оператор контролирует 3D-изображения с помощью движения рук, как в фильмах "Железный человек" и "Особое мнение".