Toto propojení v rámci jednoho programového prostředí výrazně
zjednodušuje nejen vývoj nových aplikací, ale také výsledné řešení
vychází levněji než jiné koncepce. Můžeme totiž ve většině případů
použít jediný počítač, ke kterému jsou připojeny jak kamery, tak i
jednotky průmyslových vstupů a výstupů a který je tovněž připojen k
počítačové síti a firemnímu informačnímu systému. Na tomto počítači
obvykle běží grafické uživatelské rozhraní aplikace, databázový SQL
server, webový server, úlohy vizuální inspekce a strojového vidění a
také celá logika automatizační aplikace.
Obr. 1.: Strojové vidění jako součást řídicího systému.
Rozsah funkčnosti činí ze systému Control Web efektivní nástroj
digitalizace průmyslu pro prakticky libovolná zakázková
řešení.
Při potřebě dalších vzdálených automatizačních rozvaděčů může být
každý z nich připojen pomocí Ethernetu a TCP/IP sítě. Příklad takového
vzdáleného rozvaděče je na obr. 2. Efektivita řešení a výhodná cena
veškerého hardware i software je u takto koncipovaných systémů
zřejmá.
Obr. 2.: Automatizační rozvaděč je díky jednotkám DataLab s
protokolem TCP/IP připojen jediným Ethernetovým kabelem.
S příchodem nové generace prostředí Control Web 8 přibylo i několik
vlastností, které možnosti integrace strojového vidění nadále
zdokonalují.
Obr. 3.: Ukázka stereoskopického snímání prostoru venkovní
scény. Virtuální přístroj si vybuduje 3D model snímaného prostoru a
z něj pak dokáže stanovit např. pozice automobilů a jejich
vzdálenosti od kamery.
Do strojového vidění byl doplněn nový typ datových objektů data pro
přenos obecných binárních dat. Tento typ koresponduje s datovými
elementy typu data v prostředí systému Control Web. Virtuální
přístroje v aplikačním programu a kroky v řetězci strojového vidění si
nyní mohou efektivně vyměňovat bloky libovolných dat. Typ dat a formát
jejich uložení není nikterak předepsán, stačí, když mu příjemce dat
rozumí. V některých úlohách, jako je např. další práce s detekovanými
významnými body obrazu v aplikačním programu, přináší tato technika
přenosu bloků binárních dat významné zrychlení. Nové možnosti
spolupráce automatizační aplikace s řetězcem kroků strojového vidění
může dobře demonstrovat např. virtuální přístroje pro zobrazení
prostorové scény v podobě 3D objektu. Obrazová data jsou snímána
stereoskopickou dvojicí kamer. Tento virtuální přístroj má několik
zvláštností. Zobrazuje sice scénu snímanou kamerami, ale sám s
kamerami bezprostředně nekomunikuje. Pro svou činnost potřebuje nejen
dva obrazy z kamer, ale i informace o významných bodech a jejich
deskriptorech nalezených v těchto dvou obrazech. Musí proto
spolupracovat se strojovým viděním, které pomocí kroku pro detekci
významných bodů plní datové elementy typu data nalezenými deskriptory
těchto bodů. Obdobně jako deskriptory bodů, i vlastní obraz z každé
kamery je do virtuálního přístroje přenášen prostřednictvím datových
elementů typu data. Virtuální přístroj může být velmi užitečný v
aplikacích, kde potřebujeme informaci o vzdálenostech objektů v
obraze, když musíme nalézat objekty v různých vzdálenostech nebo se
při pohybu vyhýbat kolizím s objekty v prostoru. Pomocí datových
elementů typu data rovněž může být libovolný obraz přenášen např. do
zobrazovacích přístrojů, umístěných kdekoliv v 3D prostoru scény.
Obr. 4.: 3D model snímané scény, vytvořený ze dvou obrazů z
kamer
Schopnost kroků systému strojového vidění VisionLab efektivně a s
maximální využitím masivně paralelního výkonu GPU nalézat významné
body obrazu a počítat deskriptory popisující jejich okolí, můžeme
využít také pro detekci obecných objektů v obrazech. Významné body
jsou hledány ve stupnici několika měřítek, objekty pak můžeme
detekovat nezávisle nejen na jejich natočení a jasu, ale i nezávisle
na jejich velikosti. Množinu deskriptorů, která charakterizuje
objekty, které chceme dále v obrazových datech identifikovat, mohou
detekční kroku poskytovat jak v souborech, tak i v datových elementech
typu data.
Obr. 5.: V modelu 3D prostoru lze měřit vzdálenosti
jednotlivých povrchů od kamer
Obr. 6.: Pomocí významných bodů lze v obrazu z kamery
identifikovat např. dopravní značky
A nyní, kdy je k dispozici nová osmá generace systému Control Web,
jistě stojí za zmínku i fakt, že vývojovou verzi systému Control Web
je možno volně stáhnout z webu www.moravinst.com a používat ji na
neomezeném počtu instalací zdarma. Licence je potřebná jen při
požadavku na trvalý běh aplikace. Stejně tak lze používat i veškeré
ovladače i systém strojového vidění VisionLab.
Článek tak, jak
vyšel v magazínu Automa je v PDF podobě zde: Automa_06_2018.pdf.
Roman Cagaš
|