Троекратная производительность для фотометрической стереосъемки
Basler ace и фреймграббер
- Заказчик
- MSTVision
- Местоположение
- Гинсхайм-Густавсбург (Германия)
- Дата
- 2021
Какова суть процесса фотометрической стереоскопии?
Процесс фотометрической стереосъемки позволяет выявлять различия между состоянием поверхности объекта и его текстурой, (например, оттиск на фармацевтической упаковке и шрифт Брайля). В процессе фотометрической стереоскопии камера, которая находится в фиксированном положении, делает несколько снимков объекта, которые различаются между собой только направлением освещения. Помимо прочего, эти изображения позволяют определить кривизну поверхности объекта. Некоторые из дефектов поверхности можно безошибочно выявлять только на снимках кривизны.
В чем заключается сложность обнаружения дефектов?
При применении метода фотометрической стереоскопии камерой делается по крайней мере три снимка, на которых объект освещается с разных сторон, на основе которых проводятся вычисления и получаются четыре снимка. Вычисления на стороне процессора занимают много времени, которое зачастую превышает длительность цикла в процессе производства. Даже современные процессоры не могут предложить достаточную вычислительную мощность для эффективного анализа поверхности.
Система компьютерного зрения на основе метода фотометрической стереоскопии как решение
Для съемки изображений компания MSTVision оборудовала свою фотометрическую стереосистему быстрой камерой Basler ace Classic, которая обеспечивает скорость съемки до 180 кадров в секунду на разрешении 4 Мп. Все вычисления фотометрической стереоскопии были перенесены на FPGA фреймграбера microEnable 5 marathon VCLx от Basler. «Сырые» снимки обрабатываются непосредственно на FPGA, и фреймграббер передает четыре дополнительных снимка по результатам фотометрической стереоскопии, не создавая дополнительной нагрузки на процессор. Basler также предлагает VisualApplets — среду разработки, которая позволяет добавлять на FPGA собственные функциональные возможности. В данной системе фреймграббер дополнительно отвечает за отправку сигнала включения отдельных элементов осветительной установки синхронно со съемкой кадра.
Обширная параллелизация в FPGA позволяет обрабатывать данные, передаваемые на высокой скорости, с низким энергопотреблением. До настоящего времени процесс фотометрической стереоскопии на высокой скорости передачи данных было невозможно реализовать, однако теперь эта возможность появилась, благодаря ускорению за счет ресурсов FPGA.
Преимущества системы компьютерного зрения на основе метода фотометрической стереоскопии
Фотометрическая стереоскопия на высокой скорости передачи данных, отвечающая требованиям в производственной среде
Обработка изображения непосредственно на стороне FPGA
Устранение дополнительной загрузки ЦП
Гораздо более компактная системная архитектура