Visão de máquina e processamento de imagens com o CompactRIO: O controlador multipropósito definitivo

 

Esse artigo é parte de uma série que descreve os recursos da plataforma CompactRIO Leia os outros artigos desta série para saber como você pode usar o CompactRIO para simplificar o projeto de sistemas avançados de controle.


 

 

Com uma expectativa de aproximadamente 700 milhões de unidades de visão embarcada a serem implementadas até o final de 2016, a visão de máquina é um elemento comum dos sistemas avançados de controle da Internet das Coisas Industrial (IIoT)1. Tradicionalmente, as aplicações de visão de máquina operam em um subsistema separado, ligado ao controlador principal por meio de uma rede industrial.  Essa abordagem apresenta diversas desvantagens, incluindo a latência da rede industrial e o custo e complexidade extras decorrentes do uso de diversos subsistemas.  No final, isso limita o nível de integração que pode ser alcançado, o que é ainda mais problemático quando consideramos que as equipes precisam reduzir a complexidade e aumentar a integração dos projetos para reduzir o custo global e chegar ao mercado mais rapidamente.  A tecnologia evolui, seus métodos também precisam evoluir – simplifique o projeto de seus sistemas com o CompactRIO: o controlador multipropósito definitivo.

 

CompactRIO como controlador para aplicações de visão

Com conectividade nativa para USB e Gigabit Ethernet, você pode conectar câmeras de visão de máquina diretamente no controlador CompactRIO , podendo integrar a visão de máquina ao controle de movimento, E/S industriais e medições avançadas em um único controlador de alto desempenho.  Além disso, você pode programar o FPGA dentro do ambiente gráfico de uso intuitivo LabVIEW FPGA para realizar processamento de imagens em alta velocidade sem precisar de conhecimento em ferramentas tradicionais de desenvolvimento de hardware FPGA, como o VHDL ou Verilog.  As imagens processadas podem ser usadas em algoritmos avançados ou como entradas para malhas de controle executadas no FPGA – o que é particularmente útil em aplicações de movimento guiadas por visão, nas quais câmeras são usadas para reunir informações de posição ou velocidade para um sistema de controle de movimento.


Figura 1.  
A plataforma CompactRIO fornece conectividade direta a câmeras de visão de máquina e permite que você combine a aquisição de visão com outras tarefas de medição e controle.

 

Software de visão de máquina

O módulo Vision Development for LabVIEW contém milhares de funções de visão de máquina e processamento de imagens, que podem ser implementadas em todas as plataformas de hardware da NI, incluindo dezenas de blocos de função específicos para FPGAs.   Para ajudá-lo a desenvolver rapidamente as suas aplicações de visão de máquina, o módulo Vision Development também inclui o Vision Assistant -- uma ferramenta de desenvolvimento de algoritmos que permite prototipar rapidamente os seus algoritmos avançados de visão.  Com o Vision Assistant, você pode rapidamente ajudar e fazer iterações em algoritmos de visão de máquina, selecionando, aplicando e conectando centenas de funções integradas de processamento, vendo de imediato os resultados em amostras de imagem, dispensando a necessidade de implementar códigos ou testes com imagens ao vivo. Quando o algoritmo está concluído, o Vision Assistant gera automaticamente um código do LabVIEW completo, com as bibliotecas de CPU e FPGA necessárias e os canais de DMA já configurados para transferir imagens entre a CPU e o FPGA.  

Saiba mais sobre o módulo Vision Development .

 

Figura 2.  O módulo Vision Development é uma biblioteca de poderosas funções de visão de máquina que podem ser implementadas em todas as plataformas de hardware da NI.

 

Integre visão e movimento

A visão tem um papel importante em muitos sistemas industriais de controle de qualidade, rastreabilidade e alinhamento, nos quais muitas vezes os dados visuais são compartilhados e sincronizados com sistemas de medição e controle de movimento. Em algumas aplicações, como as de movimento guiado por visão, é importante reduzir a latência, para que as operações possam ser realizadas o mais rapidamente possível. Com o desempenho e capacidade de integração sem iguais do CompactRIO, os subsistemas de visão de máquina e controle de movimento podem ser combinados em um mesmo controlador, o que minimiza a latência, melhora o desempenho e simplifica a complexidade do sistema.  É só escolher as câmeras, hardware de movimento e módulos de E/S que atendem as suas necessidades e utilizar uma única ferramenta de software para desenvolver e customizar a sua aplicação.

Para saber mais sobre os recursos de controle de movimento do CompactRIO, veja Controle de movimento com o CompactRIO: O controlador multipropósito definitivo . 
Para saber mais sobre a integração entre visão e movimento com o CompactRIO, assista nosso seminário web de controle de máquinas com visão e movimento integrados para máquinas inteligentes, parte da série de seminários web sobre máquinas inteligentes da NI.

 


Figura 3. 
Com o desempenho e a capacidade de integração sem igual do CompactRIO, subsistemas de visão de máquina e controle de movimento podem ser combinados em um mesmo controlador, o que minimiza a latência, melhora o desempenho e simplifica a complexidade global do sistema. 

 

Como escolher as melhores câmeras, lentes e iluminação

Escolher os melhores componentes para o seu sistema de visão é uma tarefa importante.  Para obter os melhores resultados, é preciso considerar diversas características do ambiente da aplicação de imagem, assim como o objeto ou objetos da análise de imagens. Para ajudá-lo a encontrar todos os componentes para o seu sistema de visão de máquina em um mesmo local, a NI criou parcerias com os principais fornecedores da indústria de visão, como Basler, Edmund Optics e Advanced Illumination, para oferecer câmeras, lentes e soluções de iluminação.   

Saiba mais sobre os fundamentos de iluminação para visão. 
Saiba mais sobre como configurar um sistema de aquisição de visão.

 

Figura 4.  A escolha da melhor câmera, lentes e iluminação para sua aplicação de visão requer cuidadosa consideração. A NI criou parcerias com os principais fabricantes da indústria de visão para fornecer os componentes necessários para o seu sistema.

 

 

Próximos passos

Melhore a integração e o desempenho de sua próxima aplicação de visão de máquina com o CompactRIO:  O controlador multipropósito definitivo.  Saiba mais sobre a plataforma CompactRIO ou leia mais artigos desta série .

 

1Fonte IMS Research (agora parte da HIS Inc.) As expectativas apresentadas incluem apenas sistemas de visão embarcada e sistemas criados para incluir a instalação de realidade aumentada, análises de vídeo ou aplicações similares de visão embarcada.

 

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