Visione integrata e visione industriale: cose che devi sapere
Come fanno le macchine a "vedere"? Credo che tutti abbiamo riflettuto su questa domanda. In effetti, ciò dipende principalmente dalla visione integrata e dalla tecnologia di visione industriale. Questi due concetti sono a un soffio di distanza e molte persone spesso li confondono.
Sia la visione industriale che la visione integrata svolgono un ruolo importante nell'industria, soprattutto nel campo del controllo e dell'automazione. I sistemi di visione integrati offrono un'efficienza compatta, mentre i sistemi di visione industriale tradizionali offrono prestazioni elevate e versatilità. Con i progressi nella tecnologia delle telecamere e dell'elaborazione, la visione integrata è diventata potente quasi quanto i sistemi di visione industriale. I sistemi di visione integrati integrano i componenti hardware e software necessari per la visione industriale (acquisizione, elaborazione e interpretazione delle immagini). Poiché non sono necessarie connessioni esterne, i sistemi di visione integrati possono essere utilizzati in settori e mercati in cui non è possibile applicare i tradizionali sistemi di visione industriale.
Che cos'è la visione industriale?
La visione industriale consente a una macchina o a un computer di vedere e interpretare le informazioni visive. Non si riferisce a una tecnologia specifica, ma a tutti i sistemi in grado di interpretare le informazioni visive attraverso le macchine. È in grado di acquisire, elaborare e interpretare automaticamente le informazioni visive che lo circondano come mezzo per prendere decisioni per una varietà di settori, come l'imaging medico, l'assemblaggio in officina e il riconoscimento di oggetti. Nell'articolo precedente abbiamo avuto una comprensione delTipi di visione industriale.
I sistemi di visione industriale utilizzano tipicamente PC industriali per gestire le attività relative ai dati di immagine. L'hardware e il software specializzati consentono un'analisi delle immagini esilarante e forniscono la potenza di calcolo necessaria per complesse attività di visione industriale. I sistemi di visione industriale generalmente includono i seguenti componenti:
- Macchina fotografica: per lo più specialetelecamere personalizzate per l'industria. Utilizzato per acquisire immagini o video clip per l'elaborazione da parte del sistema principale.
- Software di elaborazione dei maghi: non tutte le telecamere per la visione artificiale sono plug-and-play, quindi è necessario un software specializzato per l'analisi e l'elaborazione delle immagini.
- Illuminazione: un'illuminazione adeguata garantisce l'acquisizione di immagini di alta qualità. Utilizzare tecniche di illuminazione come l'illuminazione a LED o a infrarossi per ottimizzare la visibilità dell'immagine.
- Hardware: i sistemi di visione industriale possono facilitare il trasferimento dei dati e velocizzare le attività di elaborazione delle immagini attraverso l'uso di frame grabber o processori specializzati.
Che cos'è la visione incorporata?
I sistemi di visione integrati differiscono dai tradizionali sistemi di visione industriale per il modo e il luogo in cui le immagini vengono elaborate.Visione integrataI sistemi sono dispositivi all-in-one, tipicamente costituiti da una telecamera montata su un processore di immagini. Poiché tutte le apparecchiature sono integrate nella scheda, l'acquisizione e l'elaborazione delle immagini possono essere eseguite all'interno di un unico dispositivo.
I sistemi di visione embedded sono caratterizzati da compattezza, costi ridotti e risposta in tempo reale. Spesso utilizzata in applicazioni in cui lo spazio è limitato, come la guida autonoma e le funzioni di riconoscimento degli oggetti nei droni, la visione integrata mantiene efficienti capacità decisionali eliminando l'ingombro della visione industriale.
I sistemi di visione embedded sono senza dubbio più facili da usare e integrare rispetto ai tradizionali sistemi di visione industriale, ma possono essere più costosi da installare rispetto alla visione industriale a causa delle loro proprietà di personalizzazione. Tuttavia, la loro compattezza e il basso consumo energetico richiesto li rendono relativamente più economici da utilizzare.
D'altra parte, la visione integrata fa effettivamente parte della visione industriale, ma ci sono lievi differenze dovute a diverse funzioni e applicazioni. In termini di tecnologia attuale, le prestazioni dei sistemi di visione integrati sono ancora inferiori a quelle dei sistemi basati su PC.
Differenze tra visione integrata e visione industriale
Sebbene sia la visione integrata che la visione artificiale possano aiutare le macchine a vedere le cose, ci sono alcune differenze.
Parametri | Visione industriale | Visione integrata |
Elaborazione di immagini | Questa operazione viene eseguita utilizzando un PC separato collegato alla telecamera di visione industriale | Utilizza processori dedicati (ad es. NVIDIA Jetson, TI Jacinto, NXP, ecc.) |
Analisi delle immagini | Analisi delle immagini basata su PC | Utilizza principalmente algoritmi di edge computing e AI/ML/visione artificiale per analizzare il dispositivo stesso. |
dimensione | È grande, costituito da un sistema di telecamere e un PC separato, di solito su scala industriale o commerciale | È compatto. Le dimensioni sono in costante diminuzione, anche se le prestazioni dell'IA possono essere limitate in alcune famiglie di processori compatti, come NXP i.MX |
costo | I costi possono essere elevati e coinvolgere più componenti, come fotocamere, PC e software che potrebbero richiedere un abbonamento all'analisi basata su cloud | Spesso sono più convenienti in quanto riducono i costi operativi correnti. Tuttavia, a seconda del tipo di fotocamera e processore utilizzati, la spesa in conto capitale iniziale può essere maggiore |
Facile da integrare | Più facile da integrare, con un'interfaccia standard che si collega direttamente a un PC per un funzionamento immediato | Per l'integrazione sono necessarie alcune competenze ingegneristiche, che variano a seconda dell'applicazione e della complessità dei componenti utilizzati. L'integrazione della fotocamera può richiedere l'assistenza di esperti di telecamere come TechNexion |
Velocità decisionale | Per un trasferimento e un'analisi efficienti dei dati sono necessari hardware e software veloci. | Eccelle nel processo decisionale in tempo reale, poiché l'elaborazione avviene sul dispositivo e i dati vengono trasferiti rapidamente al cloud per l'analisi senza la necessità di impostazioni specializzate |
flessibilità | Universali, attraverso la configurazione e il software, i sistemi di visione industriale possono essere utilizzati per diverse attività | Progettato per compiti specifici. I componenti ottici, i sensori, i processori e l'analisi del software sono selezionati, ottimizzati e ottimizzati in termini di costi per casi d'uso specifici |
Conclusione
Nel corso degli anni, con l'aumento della quantità di potenza di calcolo che può entrare in uno spazio compatto, i sistemi di apprendimento automatico hanno utilizzato PC sempre più piccoli, mentre i processori integrati nei dispositivi di visione integrati sono diventati sempre più potenti. Di conseguenza, le differenze tra la visione industriale tradizionale e la visione integrata sono diventate sempre meno pronunciate. Infatti, la potenza di elaborazione dei processori negli odierni sistemi di visione embedded è paragonabile ai sistemi di apprendimento automatico di qualche anno fa.
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