National Instruments ofrece una variedad de opciones de hardware que soportan adquisición y procesamiento de imágenes. En este documento, explore cómo elegir entre estos diferentes formatos aprendiendo sobre el soporte de software y el soporte de cámara para cada una de estas plataformas de hardware. Vea también cómo estas opciones de hardware se clasifican en función de diferentes criterios de rendimiento, industrialidad e integración.
Las ofertas de hardware de visión de NI incluyen una variedad de formatos, desde cámaras inteligentes hasta sistemas de visión autónomos hasta potentes soluciones PXI basadas en PC. Estas plataformas de hardware difieren de varias maneras, incluyendo el tamaño y el rendimiento, y cada una es adecuada para diferentes entornos, aplicaciones y arquitecturas de sistemas.
Figura 1. Plataformas de hardware de visión primarias ofrecidas por National Instruments
Los controladores NI CompactRIO y NI Single-Board RIO de más alto rendimiento también soportan adquisición y procesamiento de imágenes en anchos de banda más bajos. Esto se logra a través de una resolución de imagen más pequeña, una velocidad más baja y una mayor compresión de imágenes que las que se ofrecen en otras plataformas de visión.
Figura 2. CompactRIO y NI Single-Board RIO como una plataforma de visión
Los paquetes de software de visión de NI están diseñados para ejecutarse con las opciones de hardware presentadas en la Figura 1. Esto significa que puede cambiar entre plataformas e incluso reutilizar grandes porciones de código existente en cualquiera de los dispositivos de hardware de visión. También puede reducir el tiempo de desarrollo y los costos de mantenimiento asociados con múltiples sistemas manteniendo un solo paquete de software.
Las plataformas CompactRIO y NI Single-Board RIO soportan únicamente las bibliotecas de procesamiento de imágenes del Vision Development Module y no NI Vision Builder for Automated Inspection.
Smart Camera | Sistema Compact Vision | Sistema embebido de visión | PXI y PXI Express Sistemas | PCs industriales y de escritorio | CompactRIO/ Single-Board RIO | |
Vision Builder for Automated Inspection | • | • | • | • | • | X |
Vision Development Module | • | • | • | • | • | • |
Tabla 1. Soporte de software de visión para opciones del sistema de hardware
Además de usar el entorno de programación gráfica NI LabVIEW en todas las plataformas, usted puede aprovechar el Vision Development Module para programar sistemas que ejecutan un SO Windows (ver Tabla 2) desde un entorno de desarrollo basado en texto usando C, C++, Visual Lenguajes Basic y .NET (Visual Basic .NET y C#).
Smart Camera | Sistema Compact Vision | Sistema embebido de visión | PXI y PXI Express Sistemas | PCs industriales y de escritorio | CompactRIO/ Single-Board RIO | |
Windows | X | X | • | • | • | X |
Real-Time | • | • | • | • | • | • |
Tabla 2. Soporte del sistema operativo para opciones del sistema de hardware
Las diferentes plataformas se comparan en base a los siguientes nueve criterios:
Figura 3. Diagrama de radar de referencia
La distribución de qué tan bien califica cada plataforma de hardware se distribuye de manera diferente a través de los criterios en el diagrama de radar. Curiosamente, el área cubierta es aproximadamente la misma en cada diagrama, lo que también se puede ver en las puntuaciones totales similares en la Tabla 3.
Smart Camera | Sistema Compact Vision | Sistema embebido de visión | PXI y PXI Express Sistemas | PCs industriales y de escritorio | CompactRIO/ Single-Board RIO | ||
Idoneidad industrial | E/S integradas (cantidad y amplitud) | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 |
Menos partes móviles mantener | 5 | 5 | 5 | 3 | 3 | 5 | |
Tamaño compacto | 5 | 4 | 3.5 | 2 | 2 | 4 | |
Consumo de potencia | 5 | 4 | 4 | 2 | 2 | 5 | |
Temperatura clasificación | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 5 | |
Rendimiento | Adquisición de ancho de banda | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 1 |
Tamaño máximo de imagen | 2 | 3 | 4 | 4 | 5 | 1 | |
Potencia de procesamiento | 2.5 | 3 | 4 | 4.5 | 5 | 2 | |
Integración con otras medidas (por ejemplo, DAQ, movimiento) | 2 | 2 | 3 | 5 | 4 | 4 | |
TOTAL | 31.5 | 32 | 34.5 | 33.5 | 34 | 32 |
Tabla 3. Comparación de clasificaciones para todas las plataformas de hardware de NI Vision
Figura 4. Diagrama de radar para NI Smart Cameras
Características
Figura 5. Diagrama de radar para sistemas NI Compact Vision
Características
Figura 6. Diagrama de radar para sistemas embebidos de visión de NI
Características
Figura 7. Diagrama de radar para sistemas PXI y PXI Express
Características
Figura 8. Diagrama de radar para sistemas de PC
Características
Figura 9. Diagrama de radar para sistemas CompactRIO y NI Single-Board RIO
Características
Cuando se trata de elegir un sistema de visión, la compatibilidad de la cámara a menudo puede ser el factor decisivo final. Las posibilidades varían mucho según el estándar de imágenes que elija y el tipo de sensor de imágenes necesario para la aplicación determinada. Con la amplia selección de cámaras en el mercado y la gran cantidad de estándares soportados por National Instruments, es posible que necesite ayuda para seleccionar su sistema de visión. Las tablas 3 y 4 brindan información sobre qué soluciones de hardware deben considerarse junto con los diferentes tipos de cámaras.
Figura 10. Los sistemas de visión de National Instruments son compatibles con cámaras de muchos proveedores.
Smart Camera | Sistema Compact Vision | Sistema embebido de visión | PXI y PXI Express Sistemas | PCs industriales y de escritorio | CompactRIO/ NI Single-Board RIO | |
Paralelo digital | — | — | — | • | • | — |
Enlace de cámara | — | — | • | • | • | — |
GigE Vision | — | — | • | • | • | — |
IEEE 1394 | — | • | • | • | • | — |
USB 2.0 (DirectShow) | — | — | • | • | • | — |
IP | — | — | — | • | • | • |
Sensor de imagen integrado | • | — | — | — | — | — |
1Bajo ancho de banda solo a través de un módulo analógico que no es de NI
Tabla 4. Soporte del sistema para estándares de imágenes
Smart Camera | Sistema Compact Vision | Visión embebida Sistema | PXI y PXI Express Sistemas | PCs industriales y de escritorio | CompactRIO/ NI Single-Board RIO | |
Escaneo de área (2D) | • | • | • | • | • | • |
Idoneidad para escaneo de línea | — | —1 | • | • | • | —1 |
Imágenes en color | — | • | • | • | • | • |
Infrarrojos | — | • | • | • | • | —1 |
Sensores de perfilado láser 3D2 | — | — | • | • | • | — |
Imágenes UV | — | • | • | • | • | — |
Imágenes de rayos X | — | — | —1 | • | • | —1 |
1Hay opciones limitadas disponibles que hacen posibles estas combinaciones de sensor-sistema si la plataforma de hardware es un requisito.
2Las medidas 3D también se pueden implementar utilizando múltiples cámaras y/o fuentes de luz estructurada junto con algoritmos de triangulación.
Tabla 5. Idoneidad de los sistemas para diferentes tipos de sensores