Realizzare un sensore di visione per applicazioni semplici e complesse Ing. Marco Mina, Ing. Cor Maas ARS s.r.l. / LMI Technologies
Applicazioni Complesse?
Ispezione Di Tronchi
Ispezione di Pneumatici
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
Dimenticato qualcosa?
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
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.
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
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
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
Nodo Stazione 2/2 STATION PACKET LEVEL DRIVER STORAGE PIPE CUSTOM ALGORITHM MESSAGING ETHERNET RACKMOUNT STATIONS
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
Modello Master 2/2 MASTER MASTER 24-PORTS STROBE TRIGGER ENCODER COUNTER* MESSAGING ETHERNET *BROADCAST ACROSS NETWORK
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)
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
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
Esempio di temporizzazione Più esposizioni per frame CAMERA_1 EXPOSURE DELAY = 0 LIGHT_1 EXPOSURE CAMERA_2 DELAY EXPOSURE LIGHT_2 DELAY EXPOSURE
FireSync Studio
FireSync Studio
FireSync Studio
FireSync Factory
Architettura FireSync
Hardware Staffe, connettori, cavi Lenti, filtri, ottiche laser Telecamere Controller LED, laser Hub, processori
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
Simple FireSync Sensor 3 Megapixel camera 2.3 Gigabit link Sensor controller Connector interface IR LED bar with built-in in pulsed driver
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
Vecchia Tecnologia
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
Smart Cameras Laser pens Gigabit Ethernet switch I/O Interface board for encoder, digital I/O, lasers Encoder PC computer
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
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
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
Sensore per ispezione di tavole di legno.
Ispezione di tavole di legno Forma 3D e colore ad alta velocita`
Esempio di temporizzazione Più esposizioni per frame CAMERA_1 EXPOSURE DELAY = 0 LIGHT_1 EXPOSURE CAMERA_2 DELAY EXPOSURE LIGHT_2 DELAY EXPOSURE
Sistema di Ispezione Tavole di Legno
Ispezione di tronchi
Risultato della misura 1400 profili/sec
Ispezione di pneumatici
Ispezione di pneumatici
Risultato della misura
Firesync LEGO Sistema per Sensore
Sensore di triangolazione (3D)
Sensore per ispezioni di superfici in movimento.
LMI Sensors That See Sensori
Ispezione di Pavimentazioni Stradali Alta velocita` > 3 khz
+