Realizzare un sensore di visione per applicazioni semplici e complesse. Ing. Marco Mina, Ing. Cor Maas ARS s.r.l. / LMI Technologies

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1 Realizzare un sensore di visione per applicazioni semplici e complesse Ing. Marco Mina, Ing. Cor Maas ARS s.r.l. / LMI Technologies

2 Applicazioni Complesse?

3 Ispezione Di Tronchi

4 Ispezione di Pneumatici

5 Realizzare un sensore comporta Identificazione dell oggetto Dimensioni, velocità di spostamento, riflessi superficiali, orientamento Illuminazione Strategia di illuminazione, considerazioni ambientali, intensità, uniformità, distanza di proiezione, lunghezza d onda, duty cycle Ottiche FOV, DOF, dimensione dei pixel, risoluzione, distorsioni, filtri, finestre Immagine Sensibilità, shutter, frequenza di acquisizione, esposizione, ingresso di trigger, uscita strobe Elaborazione FPGA, DSP, PC/MMX, flusso dati, messaggi asincroni, libreria di immagini, software di sviluppo Meccanica Stabilità di posizionamento e termica, peso, classi IP, facilità di assemblaggio, non-condensante Connessioni elettriche Cablaggio, connettori di alimentazione, messa a massa, schermature, comp.emi Connessioni di rete Larghezza di banda, identificazione,assegnazione indirizzi IP assignment, routing

6 Dimenticato qualcosa?

7 Un modello di esecuzione sincronizzata!! Un modello di esecuzione sincronizzata descrive un design atto a gestire la propagazione di dati ed eventi in un sistema destinato a raggiungere i corretti risultati in termini di contenuto e tempi Un concetto scalabile distribuisce il modello lungo nodi multipli in un network Guida nello sviluppo dell hardware e del software per il raggiungimento dello scopo prefissato

8 Introduzione al FireSync Un sistema di componenti hardware e software strettamente integrato, di qualità industriale, capace di elaborazione video multicanale, sincronizzazione a meno di un microsecondo e elaborazione distribuita. Include telecamere, illuminatori, processori, memoria, sincronizzazione, gestione delle comunicazioni, strumenti di sviluppo software e algoritmi di elaborazione. Sviluppato intorno ad un singolo cavo che trasporta dati GigabitEthernet, alimentazione, sicurezza e sincronismi.

9 Nodo Sensore 1/2 I sensori eseguono l acquisizione e l elaborazione I sensori sono pensati come un set di componenti logici chiamati moduli Un sensore comprende telecamere illuminataori (laser o LED) memoria segnali di trigger segnali di strobe linee di comunicazione

10 Modello Sensore 2/2 SENSOR CAMERA STROBE TRIGGER STORAGE EXPOSE TARGET COUNTER* PIPE SENSOR SPECIFIC SENSOR CONTROLLER LIGHT MESSAGING EXPOSE TARGET *SYNCHRONIZED ACROSS NETWORK ETHERNET

11 Modello Stazione 1/2 La Stazione esegue l elaborazione dei dati I dati sono trasmessi dai sensori alla stazione o da stazione a stazione Una stazione comprende memoria Linee di comunicazione Processore

12 Nodo Stazione 2/2 STATION PACKET LEVEL DRIVER STORAGE PIPE CUSTOM ALGORITHM MESSAGING ETHERNET RACKMOUNT STATIONS

13 Nodo Master 1/2 Un nodo Master gestisce gli I/O esterni (encoder, ingressi, uscite) e distribuisce l alimentazione, i sincronismi e il circuito di sicurezza Un nodo Master comprende Ingresso encoder segnali di trigger segnali di strobes

14 Modello Master 2/2 MASTER MASTER 24-PORTS STROBE TRIGGER ENCODER COUNTER* MESSAGING ETHERNET *BROADCAST ACROSS NETWORK

15 Sincronizzazione FireSync supporta diversi modi di sincronizzare un modulo: A tempo (intervalli periodici) Encoder (movimenti equidistanti) Trigger (eventi esterni asincroni) Slaved (telecamera master, illumin. slave) Software (gestione da programma)

16 Sincronizzazione periodica 1/3 I moduli telecamera e illuminatore supportano tre parametri fondamentali di tempo: Tempo di frame Esposizione Ritardo DELAY FRAME PERIOD EXPOSURE DELAY EXPOSURE

17 Sincronizzazione periodica 2/3 Ogni modulo può essere ritardato relativamente all evento di start del sensore usando il parametro Start Delay CAMERA_1 DELAY EXPOSURE START DELAY CAMERA_2 DELAY EXPOSURE

18 Esempio di temporizzazione Più esposizioni per frame CAMERA_1 EXPOSURE DELAY = 0 LIGHT_1 EXPOSURE CAMERA_2 DELAY EXPOSURE LIGHT_2 DELAY EXPOSURE

19 FireSync Studio

20 FireSync Studio

21 FireSync Studio

22 FireSync Factory

23 Architettura FireSync

24 Hardware Staffe, connettori, cavi Lenti, filtri, ottiche laser Telecamere Controller LED, laser Hub, processori

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27 Un Sensore semplice Lettore di numeri di targa: Telecamera Megapixel Fonte di luce IR Processore per identifiare la targa, estrarre, comprimere e mandare l immagine JPEG su GigabitEthernet 250 µs strobe, 15 Hz frequenza di frame

28 Simple FireSync Sensor 3 Megapixel camera 2.3 Gigabit link Sensor controller Connector interface IR LED bar with built-in in pulsed driver

29 Sensore complesso Costruiamo un sensore 2D+3D 4 Laser Striscia LED 2 telecamere a colori (200 FPS) 2 telecamere b/n (200 FPS) Processore per produrre i dati b/n e colore Sincronizzazione con altri 20 sensori per ispezionare oggetti molto grandi

30 Vecchia Tecnologia

31 Frame Grabber CamLink LED bars LED strobe driver Laser pens 200 FPS cameras CamLink frame grabbers I/O Interface board for encoder, digital I/O, LED and lasers Encoder PC computer 5 slot PCI

32 Smart Cameras Laser pens Gigabit Ethernet switch I/O Interface board for encoder, digital I/O, lasers Encoder PC computer

33 Firewire 1394B LED bars LED strobe driver Laser pens Hi-speed 200 FPS cameras Firewire 1394B I/O Interface board for encoder, digital I/O, LED and lasers Encoder PC computer

34 Gigabit Ethernet LED bars LED strobe driver Laser pens Gigabit Ethernet cameras Gigabit Ethernet switch or several dedicated Ethernet interfaces on PC PC computer I/O Interface board for encoder, digital I/O, LED and lasers Encoder

35 Nuova Tecnologia 200 FPS cameras LED bars with builtbuilt-in pulsed drivers Quad laser driver 2.3 Gigabit links Sensor controller 2424-sensor power/safety/sync hub Encoder

36 Sensore per ispezione di tavole di legno.

37 Ispezione di tavole di legno Forma 3D e colore ad alta velocita`

38 Esempio di temporizzazione Più esposizioni per frame CAMERA_1 EXPOSURE DELAY = 0 LIGHT_1 EXPOSURE CAMERA_2 DELAY EXPOSURE LIGHT_2 DELAY EXPOSURE

39 Sistema di Ispezione Tavole di Legno

40 Ispezione di tronchi

41 Risultato della misura 1400 profili/sec

42 Ispezione di pneumatici

43 Ispezione di pneumatici

44 Risultato della misura

45 Firesync LEGO Sistema per Sensore

46 Sensore di triangolazione (3D)

47 Sensore per ispezioni di superfici in movimento.

48 LMI Sensors That See Sensori

49 Ispezione di Pavimentazioni Stradali Alta velocita` > 3 khz

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