Systemy wizyjne i termowizja

Czujniki wizyjne, kamery inteligentne, systemy machine vision o różnej skali złożoności - wszystkie są nieodzownymi elementami nowoczesnych instalacji produkcyjnych. Pozwalają na pomiary cech produktów i kontrolę ich jakości na różnych etapach wytwarzania, wspierają procesy logistyczne, coraz częściej stosowane są też w systemach zrobotyzowanych. Z kolei trendami po stronie dostawców jest oferowanie urządzeń o coraz większej wydajności i funkcjonalności, a także cechujących się możliwościami szybkiego uruchamiania i łatwej rekonfiguracji. Z metod obrazowania w podczerwieni korzystają zespoły monitorujące stan sieci przesyłowych w energetyce, specjaliści zajmujący się badaniem termoizolacji budynków, osoby pracujące w działach R&D oraz służby utrzymania ruchu i serwisanci w wielu branżach przemysłu. Popularność termowizji związana jest z dostępnością tanich i funkcjonalnych urządzeń diagnostyczno-pomiarowych, dzięki którym termowizja stała się szeroko wykorzystywaną metodą detekcji stanów anomalnych oraz pomiarów w zastosowaniach profesjonalnych.

CZĘŚĆ I: CZUJNIKI, KAMERY I SYSTEMY WIZYJNE

Pierwsza część raportu dotyczy grupy urządzeń zapewniających możliwość akwizycji, przetwarzania i analizy obrazów, a także pełnienie funkcji wspomagających te zadania.

Wykorzystywane są tu rozwiązania bazujące na czujnikach wizyjnych, kamerach - obecnie często typu "smart", a także kompleksowe systemy wielokamerowe cechujące się dużymi możliwościami przetwarzania i analizy danych obrazowych.

ZAPEWNIANIE JAKOŚCI I ROBOTYKA

Rys. 1. Najważniejsze aplikacje systemów wizyjnych; podane wartości liczbowe dotyczą bieżącego badania rynku

Zastosowania systemów wizyjnych we współczesnym przemyśle są zdecydowanie różnorodne, przy czym wspólnym mianownikiem sporej ich części są kwestie zapewniania jakości oraz weryfikacji wyrobów w czasie ich produkcji. Może to dotyczyć kontroli poprawności wykonywania elementów, poziomu napełnienia butelek i innych opakowań, sprawdzania różnic pomiędzy produktami i szeregu innych aplikacji. Kontrola wizyjna jest w praktyce stosowana na wielu etapach produkcji.

W bieżącym badaniu duży wzrost popularności odnotowała druga z kategorii przedstawionych na wykresie, tj. "systemy zrobotyzowane". Dotyczy to zarówno montażu kamer na robotach, jak też wykorzystania systemów wizyjnych jako elementów instalacji z robotami (służących do oceny położenia elementów przed ich pobieraniem przez roboty). Jest to największa zmiana procentowa w historii publikowanych przez nas raportów dotyczących machine vision.

Istotnym obszarem wykorzystania czujników i kamer wizyjnych są aplikacje związane z kontrolą kodów 1D i 2D, rozpoznawaniem liter oraz różnych etykiet. Odczytywane są przy tym oznaczenia na różnych materiałach i wykonywane w różnych technikach. Do popularnych aplikacji zaliczają się też te związane ze zliczaniem i pomiarami gabarytów produktów.

Pozostałe zastosowania omawianych systemów znaleźć można na cytowanym wykresie, zaś bieżące wyniki są podobne do tych prezentowanych w poprzednich badaniach rynku. Wprawdzie wystąpiły tu też zmiany procentowe odpowiedzi w przypadku kategorii "pomiary gabarytów" oraz "kontrola ruchu", niemniej jednak zestawienie jako całość potwierdza fakt uniwersalności systemów wizyjnych i ich niezbędności w branży produkcyjnej.

Jan Nieswandt

OMRON

W jakich aplikacjach i branżach najczęściej stosowane są systemy wizyjne?

Ze względu na bezpieczeństwo konsumentów niezwykle istotne jest dokładne śledzenie i kontrola artykułów spożywczych oraz farmaceutyków. Zapotrzebowanie na rozwiązania w zakresie identyfikowalności rośnie także ze względu na megatrendy, takie jak bezpieczeństwo żywności, walka z podrabianymi produktami i coraz większa świadomość klientów na temat pochodzenia produktu. Rynek poszukuje łatwych do wdrożenia rozwiązań. Sprawdzanie i weryfikacja procesów w linii produkcyjnej zauważane jest w coraz większej liczbie aplikacji, a coraz ważniejsza staje się również obsługa danych na wyższym poziomie.

Jakie trendy technologiczne kształtują branżę?

Podobnie jak w całym przemyśle, tak w systemach wizyjnych, wzrasta zastosowanie najnowszych technologii. Jednym z głównych trendów jest wykorzystywanie sztucznej inteligencji i algorytmów głębokiego uczenia (deep learning). Inspekcja i kontrola wizyjna stają się nie tylko coraz bardziej zautomatyzowane, ale również dokładniejsze.

Algorytmy, które na podstawie analizy zdjęć produktów wykrywają wzory odpowiednie dla danego towaru, pozwalają np. na sprawdzanie i wykrywanie nierówno ukształtowanych wyrobów piekarniczych czy błędów, z których wcześniej nie zdawaliśmy sobie sprawy. Możliwe jest także łączenie danych śledzenia z poszczególnych kodów z innymi potrzebnymi informacjami.

Czy klienci są zainteresowani prostszymi rozwiązaniami wizyjnymi czy kompletnymi systemami o dużej wydajności przetwarzania?

Aby w pełni spełnić oczekiwania klientów, nasza oferta obejmuje szeroką gamę produktów, które mogą być używane do różnych zastosowań kontroli i identyfikacji na linii produkcyjnej. Od szybkiego kodu 1D/2D lub odczytu OCR do kontroli etykiet i kontroli jakości. Klienci poszukują zarówno produktów, tworzących samodzielne czytniki kodów, jak i rozbudowanych systemów wizyjnych o wysokiej wydajności i prędkości przetwarzania, uzupełnianych także o akcesoria, takie jak soczewki czy iluminatory. Wiele z aplikowanych przez nas systemów wizyjnych ma narzędzia do podłączania baz danych, które ułatwiają nie tylko monitorowanie procesów, ale także dokumentów oraz ich ocenę w czasie rzeczywistym.