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使用 NXT 机器视觉 “读取图像中的信息”

IDS NXT系列工业相机透过使用AI 视觉处裡程序直接获取图像中的信息。

使用 NXT 机器视觉 “读取图像中的信息”

具有知能的互联网装置是未来工业领域重要的元素。这些互联网装置设备通过标准化通信协议进行通信来交换生产过程中所产生的重要信息。借助高效能的嵌入式视觉平台,使用现代化的视觉处裡以及机器学习方法的 IDS NXT 工业像机系列将带动另一波工业革命。

使用视觉app的IDS NXT是IDS Imaging Development Systems GmbH 新世代的多功能工业相机产品的代表。凭藉其标准工业相机的高性能,可自由编程的硬件以及独特的视觉应用概念,新的IDS NXT rio&rome型号不仅仅是提供图像信息,而是代表了数字化工业相机的新发展阶段。由深度学习算法提供支持,它们执行自主任务或支持具有预处理数据的PC应用程序或机器控制器。尽管如此,它们仍然提供具有GenICam接口的标准工业相机的功能和数据传输性能。在这个相机系列中,IDS 结合了两种装置的特点。

採用了app方式,这些相机就跟智能手机一样的能够进行各式各样的视觉应用。用户可以通过所谓的视觉应用程序通过单独的图像处理操作轻松扩展其行业标准的相机功能。可以快速设置和更改重复性任务,例如读取代码,字符或车牌,以及查找,测量,计数或识别对象。通过“Smart GenICam”,此类视觉应用程序的配置,控件和结果也可通过相机的XML描述文件在任何符合GenICam标准的第三方应用程序(如HALCON)中获得。因此,用户不必等待制造商的固件更新,或者甚至因为急需的相机功能而寻找其他型号。使用Smart GenICam,甚至可以从任何GenICam应用程序查询和执行自编程相機功能,就像任何其他制造商的相機功能一样,无需额外的驱动程序软件。开发的标準是完全跟随着GenICam相机的準则。相机功能的编程与PC上的普通摄像机应用程序一样,使用IDS NXT 工业相机,并通过视觉应用程序开发套件进行转换,只需单击按钮即可在摄像机上执行视觉应用程序。这使得IDS NXT产品系列与传统的智能相机有着明显区别,后者通常具有类似PC的操作系统,这些操作系统以与传统工业相机完全不同的方式开发和通信。另一方面,IDS NXT 的宗旨是支持每个用户组的工作方法,而不是更改它们。

甚至可以用Smart GenICam从任何GenICam应用程序查询和执行自编程视觉应用程序,就像其他相机制造商所提供的相机功能一样。
甚至可以用Smart GenICam从任何GenICam应用程序查询和执行自编程视觉应用程序,就像其他相机制造商所提供的相机功能一样。

使用AI人工智能来进行影像处裡

相机的硬件平台使用可以并行工作的FPGA,可在运行时重新编程,使整个数据路径可以被灵活的使用。使用IDS 开发的KI-Vision app, 内建的FPGA 变成能够让许多知名的神经网络架构加速处裡的KI 处裡器。

人工神经网络现在可以解释复杂的图像内容,并且达到前所未有的准确性,更提供了人工编写的演算法所无法实现的解决方案。当传统的视觉处里方式遇到瓶颈的时候,就可以交由人工智能的视觉处里来接手。举例来说,在生产环境中为了持续的降低错误率,生产中的错误跟瑕疵必须在早期就先侦测甚至避免。基于AI的程序提供了新的,更有效的方法來解決几乎​​不可能完全预测可能會出现的各种偏差和错误。神经网络经过大量的样本图片的训练后,相机的软件可以在新的图像信息中辨识已知的特徵(特徵抽取)。然后,特征关系和权重(特征组合)可以得出关于判定结果类及其概率的结论。通过机器学习,可以非常轻松地检测偏差(异常),对物体进行分类,检查表面质量和缺陷,或檢測印刷电路板及其组装品質。

用户可以透过使用多种的开源框架,高等软件以及服务来使用多样的神经网络。众多已发布的神经网络架构已经涵盖了對於复杂性,准确性或推理时间的不同要求。工业工厂的自动化和监控为这些架构的訓練提供了越来越多的合适图像数据。

„直接在相机端读取图像中的信息"

专为兼容的网络架构开发的编译应用程序“IDS NXT ferry”转换现有的,已经训练好可用于嵌入式视觉平台的神经网络。因此,相机用户可以很方便的向IDS NXT 的分析推理相机提供他们自己训练好的神经网络来应用于各种视觉任务,除了生成图像数据之外,还能直接进行信息的分析和评估。在相机上先确认图像中所需的信息,进而降低需要被传输的信息量,可以避免在传输信息时碰到带宽不足的问题。通过这种“网络物理组件”的传输和联网,可以透过物联网方法获得直接处裡的数据,这将持续提高工业制造过程的自动化和处理速度。

去集中化的影像處裡可以直接在相機中進行並且生成跟影像處裡任務有關的信息。
去集中化的影像處裡可以直接在相機中進行並且生成跟影像處裡任務有關的信息。

使用FPGA的人工智能加速,允许使用常见的神经网络架构來进行仅几毫秒的推理时间。因此,基于IDS NXT平台的工业相机可以在准确性和结果速度方面与现代的host PC CPU保持同步 - 同时显着减少空间和能耗。神经网络加速器的可重新编程特性對未来安全性,低重复成本和上市时间方面提供了额外的优势。人工智能技术发展非常迅速,每个月都会增加新的框架和架构。这些可以由制造商通过软件集成而无需改变硬件平台,用户不必购买新设备。专用处理器的快速重新配置允许在运行中只需要几毫秒時間就能在加载的神经网络之间切换。這實現了在app 内使用相同的图像数据顺序执行不同的分类。

市場預測

人工智能已经证明了AI在现代机器视觉的附加价值。視覺物體识别和分类是工业自动化带来的两个最重要的新功能,同時也能被市场中的许多应用採用。IDS NXT灵活可变化的平台让整合到现有的系统中的工作变得更简单,并且也能被其他市场採用。配备这种基于AI的嵌入式系统,用户可以方便地在推理相机中部署自己的神经网络,用於完成不同的任务。对于工业环境中使用完全自主,依靠PC的操作,我們还提供具有PROFINET或OPC-UA等工业协议的工业相机型号。从2019年第二季开始,IDS将展示一种简单易控,可輕鬆快速地将使用AI的图像处理功能導入机器,成為使用IDS NXT工业相机的完整嵌入式视觉系统。