Техническое зрение - это элементы систем автоматизации, в области нашей компетенции - чаще всего в рамках производственных процессов на предприятиях, но не только.
Под техническим зрением мы понимаем компоненты систем промышленной автоматизации, обеспечивающие визуальную фиксацию и дальнейший анализ объектов. Полученные данные затем могут быть использованы для управления различными процессами.
В техническое зрение входят как физические компоненты, такие как камеры, видеодатчики, сканеры кодов и другие, так и специализированное программное обеспечение. Алгоритмы распознавания и анализа информации могут исполняться на уровне самих считывающих компонентов или на отдельном выделенном компьютере (для обеспечения максимальной производительности в случае большого потока обрабатываемых данных).
Исходя из этого определения - техническое (машинное) зрение почти никогда не является самостоятельным продуктом, это в большей степени система ввода информации в общую систему, современная и интеллектуальная.
Помимо использования в качестве устройств ввода, камеры и другие элементы могут устанавливаться на промышленные и коллаборативные роботы (коботы), наделяя их способностью "видеть" окружающий мир, а также распознавать и анализироваться отдельные его элементы для более автономного и самостоятельного решения задач.
К сожалению всё обстоит немного сложнее.
Простой сканер отлично справляется когда информация с кодом подносится непосредственно к нему, причём после этого вручную позиционируется - упаковка вращается под разными углами чтобы проще было считать код.
Когда продукция находится чуть дальше от сканера, а этикетка с кодом может быть по разному развёрнута относительно считывателя или расположена выше/ниже - вероятность успешного считывания значительно уменьшается. Плюс, если мы имеем определённую ширину конвейера и товары могут находиться не только вдоль ближайшего к сканеру края, но и по всей ширине конвейера - задача ещё многократно усложняется. А если этикетки могут находиться не только с одной стороны, но и с другой, или, например сверху - нужно как-то захватывать и эти зоны. Ну и так далее - при детальном рассмотрении задачи процесс может всё больше и больше усложняться и становится понятно, что простой сканер едва ли обеспечит и 5-10% считываемость от общего объёма товаров.
Поэтому чтобы обеспечить хорошую считываемость кодов с продукции - хотя бы 95+% - нужно детально изучить задачу, подобрать необходимые компоненты технического зрения с нужными характеристиками (у разных считывателей отличаются, например, глубина поля зрения, размер видимого поля и т.д.), продумать как и какие операции со считанными кодами будут проводиться дальше, выбрать программное обеспечение и дополнительное оборудование, понять как будет происходить обмен данными между компонентами системы и т.д.
К сожалению "выбрать сканер", когда речь идёт о реализации полноценной автоматизированной системы технического зрения, слишком простая формулировка, не отражающая суть предстоящей работы. Речь скорее о проработке задачи и построении системы - только в таком случае можно рассчитывать на построение реально работающего комплекса, стабильно решающего задачи.
У современного оборудования для технического (машинного) зрения чаще всего встречается передача информации от считывателей в систему через FTP или файловый сервер.
Для настройки такой системы передачи информации считыватели для первичной настройки подключаются к компьютеру, через который прописываются пути и другие вводные, после чего информация на постоянной основе начинает выгружаться в указанное место и забираться оттуда. Это простой и универсальный способ обмена данными - в случае необходимости несколько устройств могут беспрепятственно выгружать и забирать информацию, обеспечивая параллельное децентрализованное выполнение нескольких смежных процессов.
Конечно по-прежнему часто встречаются и проводные подключения - через USB, Ethernet, Profinet/Profibus и другим интерфейсам, но они всё чаще уступают место более простым и универсальным беспроводным коммуникациям.
Когда речь идёт о считывании маркировки, механически нанесённой на поверхность изделий, всегда важно внимательно подойти к выбору оборудования.
Основная сложность считывания DPM маркировки, особенно с металла, состоит в низкой контрастности кода по сравнению с фоном, а также с тем, что поверхность в момент считывания может создавать блики и отблески.
Для решения этой задачи лидеры рынка, вроде компании Cognex (США), внедряют передовые технологии, дополняя ими обычные считыватели и дополнительно настраивая их для работы с низкоконтрастными кодами.
В основном считывание становится возможным благодаря специальной подсветке, высвечивающей нужным образом рельеф кода для его дифференциации от окружающего пространства, а также уникальными, детально проработанными программными алгоритмами расшифровки полученного изображения.
В частности, у Cognex существует отдельная линейка верификаторов DataMan 8070. Верификаторы легко освещают коды на текстурированных, изогнутых и даже высокоотражающих поверхностях, надежно захватывает и декодируют изображения кодов, демонстрируя надёжные и повторяемые результаты, а также оперативную обработку информации.
Таким образом, считывание кода DataMatrix и других форматов с металла - решаемая задача, но устойчивый результат может обеспечить только компоненты технического (машинного) зрения ведущих мировых производителей, обладающее проработанной технической составляющей и совершенными программными алгоритмами.
Действительно, считывание кода с бликующей поверхности может происходить не идеально даже с использованием качественного оборудования.
Часто такая проблема встречается, например, в пищевой промышленности: плохо считываются коды с рифлёной алюминиевой поверхности, закрытой сверху прозрачной крышкой - например у йогуртов в баночках и подобной молочной продукции.
Ведущие мировые производители оборудования для технического (машинного) зрения, вроде Sensopart (Германия), имеют в ассортименте специальные опции, позволяющие минимизировать негативный эффект бликов и повысить процент считывания в подобных условиях.
В частности, должно помочь использование подходящего поляризационного фильтра. Данная надстройка к оборудованию нивелирует негативный эффект отражающей поверхности и позволяет оборудованию более чётко "увидеть" изображение, практически без бликов. На практике это значительно повышает процент успешно распознанных кодов, даже с бликующих поверхностей.