Qu'est-ce que la vision industrielle ? Choisir le système de vision pour votre application

Assured Systems propose une gamme étendue de systèmes de vision industrielle pour un grand nombre d'applications. Découvrez ce qu'est la vision industrielle et ce qu'elle représente pour vous.

Discutez des exigences de votre projet

La vision industrielle devient de plus en plus courante pour un large éventail d'applications, notamment le contrôle des chaînes de production et la surveillance, pour n'en citer que quelques-unes. Les caméras spécialisées dans la vision industrielle peuvent extraire plus de données qu'un simple capteur conçu à cet effet. Ces caméras de vision industrielle peuvent être utilisées pour extraire une multitude de données, notamment des informations sur la température, les dimensions mesurées et la vérification de l'absence ou de la présence d'un élément, ainsi qu'une foule d'autres informations utiles. Lorsque les ordinateurs prennent ce type de décisions sur la base d'informations visuelles, on parle de vision industrielle. Avec les progrès de la vision industrielle, la capacité de notre cerveau à traiter rapidement les informations visuelles a été surpassée par le matériel informatique pour la vision industrielle.

Exemples d'applications de la vision industrielle

Contrôle de la qualité de la chaîne de production

Un système de vision industrielle déclenche une caméra qui prend une photo d'une voiture à la sortie d'une chaîne de production. La photo est envoyée à un ordinateur qui l'analyse pour s'assurer que la voiture ne présente aucune marque ou anomalie.

Identification et tri des produits

Une usine d'emballage alimentaire qui traite des avocats utilise une caméra 4K pour déterminer la taille et la forme de l'avocat. Un PC de vision analyse ensuite les avocats et une machine de tri envoie l'avocat à droite ou à gauche en fonction de sa taille.

Surveillance policière

Plusieurs caméras 4K surveillent une zone publique. Un logiciel de re

le logiciel de reconnaissance faciale est utilisé pour rechercher une personne disparue ou un criminel.

Prise de décision assistée par un médecin

Le scanner d'un patient est analysé dans une base de données contenant des millions d'autres scanners. L'ordinateur signale alors au médecin les anomalies ou peut même poser un diagnostic.

Exemple d'inspection d'un moteur par vision industrielle.

Qu'est-ce qu'un système de vision ?

Un système de vision se compose d'une ou plusieurs caméras pour l'acquisition d'images, combinées à un contrôleur qui exécute un logiciel d'acquisition et d'analyse. Ces systèmes peuvent prendre de nombreuses formes, mais les plus courantes sont les caméras intelligentes où la caméra et le contrôleur sont intégrés dans une seule unité, les caméras connectées à un contrôleur de vision industrielle en temps réel à l'aide d'une carte d'acquisition ou d'un autre port d'interface tel qu'Ethernet ou USB.

Exemple de caméra intelligente tout-en-un pour la vision industrielle	Exemple de contrôleur en temps réel pour la vision industrielle

Vous pouvez utiliser chacun de ces systèmes pour résoudre des applications similaires, mais ils présentent tous des caractéristiques uniques qui les rendent plus adaptés à certains cas d'utilisation. Pour choisir le meilleur contrôleur de vision pour votre application, il est important de prendre en compte vos besoins et de les associer au contrôleur le mieux adapté. Bien que la puissance de traitement du contrôleur soit la considération la plus évidente, il existe d'autres considérations telles que les caméras prises en charge, les capacités d'E/S et la capacité à s'intégrer à l'infrastructure existante qui ont un impact tout aussi important sur le contrôleur que vous choisirez.

Puissance de traitement requise pour la vision industrielle

La puissance de traitement embarquée peut avoir un impact direct sur les algorithmes que vous exécutez et sur la rapidité avec laquelle votre système de vision peut prendre des décisions. Un système d'inspection de codes-barres à une seule caméra nécessite beaucoup moins de puissance de traitement qu'un système de stéréovision à plusieurs caméras. En outre, un système de vision industrielle qui comprend des E/S ou un contrôle de mouvement en boucle fermée nécessite davantage de puissance de traitement pour garantir que le composant de vision ainsi que le composant d'E/S et de contrôle de mouvement puissent fonctionner de manière déterministe. Afin de réduire le temps de traitement des images, certains fournisseurs utilisent désormais le traitement hétérogène pour exécuter les algorithmes de vision. Cette approche de traitement hétérogène utilise une combinaison de CPU et de GPU, de FPGA ou de DSP pour traiter les images plus rapidement qu'en utilisant un seul de ces composants. Le traitement hétérogène réduit le temps nécessaire au traitement des images et peut même permettre d'utiliser les images comme entrée d'un algorithme de contrôle en boucle fermée. Il est important de bien comprendre les algorithmes que vous prévoyez d'utiliser et la durée pendant laquelle le système doit les exécuter avant de choisir un contrôleur pour votre système de vision.

Prise en charge des caméras de vision USB3 et GigE

L'ordinateur s'appuie sur des périphériques pour collecter des informations visuelles. Il peut s'agir d'une simple caméra qui capture la couleur ou la taille d'un objet sur votre chaîne de production, ou d'une caméra vidéo 4K qui observe les personnes qui entrent ou sortent de votre magasin. Une caméra thermique peut être utilisée pour s'assurer que les aliments sont bien chauffés ou pour vérifier la température corporelle des travailleurs lorsqu'ils entrent dans votre usine. Les machines à rayons X sont utilisées à la sécurité des aéroports pour voir le contenu de votre sac. Cet exemple repose sur une décision humaine, mais les images radiographiques peuvent être envoyées à un ordinateur pour analyse et décision, ce qui facilite ou supprime totalement l'élément humain.

Les rayons X, les tomodensitomètres, les appareils d'IRM et autres dispositifs d'imagerie médicale peuvent tous fonctionner avec un système de vision industrielle. Le scan médical est envoyé à l'ordinateur, puis analysé ou comparé à des millions d'autres images. L'algorithme de l'ordinateur peut alors recommander au patient un examen supplémentaire ou un traitement. Assurez-vous que votre ordinateur de vision industrielle dispose de tous les ports nécessaires pour se connecter aux périphériques que vous prévoyez d'utiliser.

Cartes d'acquisition de vision USB3	Cartes d'acquisition de vision GigE

Le nombre de caméras et le type de bus de communication que vous prévoyez d'utiliser pour l'acquisition d'images jouent également un rôle dans le choix d'un contrôleur. Après avoir sélectionné les caméras pour votre application, assurez-vous que le contrôleur prend en charge le bus de communication utilisé par vos caméras de vision. Les bus USB3 Vision et GigE Vision sont deux normes industrielles populaires dans le domaine de la vision industrielle. Ces normes permettent aux contrôleurs de s'interfacer avec les caméras à l'aide de ports USB 3.0 ou Ethernet standard, qui sont courants sur les ordinateurs grand public et industriels. Les deux normes permettent de connecter plusieurs caméras à un port à l'aide d'un concentrateur ou d'un commutateur. Il s'agit d'un moyen acceptable d'ajouter des caméras à un système, mais il faut garder à l'esprit que chaque caméra connectée au concentrateur partage la bande passante avec les autres caméras connectées au même concentrateur. En outre, certaines fonctions telles que l'alimentation par Ethernet (PoE) ne sont pas prises en charge par la plupart des commutateurs grand public. Si vous prévoyez d'utiliser ces fonctions, ou si votre système ne dispose pas d'une bande passante suffisante pour la partager avec plusieurs caméras, vous pouvez choisir un contrôleur doté de plusieurs ports contrôlés indépendamment, afin que chaque caméra dispose d'une bande passante complète.

La meilleure spécification de vision industrielle pour vos besoins

Les normes industrielles habituelles s'appliquent ici - Assured Systems Les ordinateurs de vision industrielle sont compacts, robustes et sans ventilateur afin de lutter contre les vibrations, la chaleur et la poussière qui provoquent généralement la défaillance des PC grand public.

Si votre ordinateur tombe en panne, l'ensemble de vos opérations peut s'arrêter. Il est donc essentiel que l'ordinateur soit conçu pour résister à des environnements difficiles et pour durer plus de cinq ans. En outre, contrairement aux ordinateurs grand public, les PC industriels sont généralement disponibles pour une durée de 15 ans. Si votre ordinateur tombe en panne ou si vous étendez vos activités et souhaitez mettre en place un système dupliqué, vous pouvez continuer à acheter le même PC pendant de nombreuses années, ce qui réduit les frais généraux liés à l'approvisionnement, aux tests et à la validation à plusieurs reprises.

Ces systèmes de vision industrielle sont généralement déployés sans tête. Cela signifie qu'un écran n'est pas attaché car il n'est généralement pas nécessaire, ce qui permet au système d'analyser en arrière-plan. Certains systèmes de vision industrielle, comme les voitures autonomes par exemple, peuvent être programmés pour alerter l'utilisateur (le conducteur) au moyen d'un signal sonore ou d'une alarme, mais ils s'appuient sur l'homme pour traiter l'information et prendre une décision.

Les PC industriels sont idéaux pour les applications de vision industrielle en raison de leur évolutivité et de leur modularité. Pour certaines opérations, un mini-PC prêt à l'emploi peut être exactement ce dont vous avez besoin. Après tout, ces ordinateurs sont conçus pour des applications industrielles et comprennent des E/S et des fonctions communes pour la vision industrielle et les applications similaires. Toutefois, les systèmes de vision industrielle sont uniques. Les slots d'extension et les options de configuration personnalisées sont un moyen efficace d'obtenir exactement ce dont vous avez besoin pour votre système, sans payer pour ce qui n'est pas nécessaire.

Une autre caractéristique importante des ordinateurs de vision industrielle est la sécurité TPM 2.0. La sécurité matérielle TPM est plus sûre que le logiciel seul. La TPM protège l'ordinateur contre les méthodes de piratage sophistiquées, les attaques par force brute et le vol physique de l'ordinateur. Lorsque votre ordinateur recueille des données cruciales sur votre entreprise, contrôle des machines ou surveille la qualité de votre produit, il est essentiel de le sécuriser au maximum.

Le PoE utilise un câble Ethernet pour alimenter un appareil et transporter des données vers et depuis l'appareil. Le PoE peut être très utile dans les systèmes de vision industrielle où plusieurs caméras sont placées le long d'une chaîne de montage ou dans une installation. Il n'est pas nécessaire de brancher un cordon d'alimentation à chaque appareil ou d'installer une prise de courant à proximité de chaque appareil. Les ordinateurs peuvent être alimentés par Ethernet et certains ordinateurs peuvent alimenter d'autres dispositifs, tels que des caméras et des moniteurs, à partir de leurs ports Ethernet.