Nedávno se ve Stuttgartu konal
v pořadí už 19. mezinárodní odborný
veletrh průmyslového zpracování
obrazu a identifikačních technologií.
Tento úzce specializovaný veletrh
nepatří svým rozsahem výstavní plochy
ani počtem návštěvníků k velkým
akcím. Je však zajímavou ukázkou
možností oboru, který se v poslední
době dynamicky rozvíjí nejen v robotice
a vůbec v průmyslu, ale také v řadě
dalších oblastí našeho života. Zde všude
bude i do budoucna hrát čím dál tím
větší roli.
VŠE POD JEDNOU STŘECHOU
VISION 2006 se uskutečnil naposledy
ještě v areálu starého stuttgartského
výstaviště Killesberg. Od příštího roku
se bude konat na opačném místě hlavního
města Bádenska-Würtenberska,
v přímém sousedství stuttgartského
letiště, kde bude na jaře 2007 otevřeno
zcela nové a architektonicky pozoruhodné
výstaviště s integrovaným mezinárodním
kongresovým centrem.
(O těchto veletržních objektech, které
spolu budou patřit k jedněm z nejmodernějších
v Německu, jsme se už v TT
podrobně zmiňovali.)
Letos se veletrhu, pod patronací jeho
pořadatele - Stuttgarter Messe- und
Kongressgesellschaft GmbH, zúčastnilo
225 vystavovatelů ze 40 zemí
světa. Mezi největší z nich patřily firmy
ze Švýcarska, Rakouska a Francie.
Zastoupeny však byly i firmy z USA,
Austrálie, Asie, samozřejmě Německa
a dalších zemí.
Exponáty byly umístěny prakticky
„pod jednou střechou“, neboť
se vešly do pěti menších propojených
expozic s označením 1.0, 2.0,
3.0, 4.0 a 4.1. Nedá se říct, že by se
mezi 5200 návštěvníky vyskytovali
„sběratelé prospektů“ či zde dominovali
zájemci z řad širší veřejnosti.
Cílovou skupinou byli především
odborníci v daných oblastech,
výzkumní pracovníci, zástupci
vysokých škol, a také samozřejmě
novináři, převážně z odborně zaměřených
periodik.
PRŮMYSLOVÉ ZPRACOVÁNÍ OBRAZU
Pod tímto širším pojmem se v odborné
mluvě často skloňují slova robotika,
kamery a kamerové systémy, senzory
a senzorika, digitální zpracování obrazů,
3D obrazová data, speciální software,
programování a řada dalších.
Rozvoj oboru má své logické předpoklady:
požadavky na neustále se zvyšující
rychlost a kvalitu výroby. Řídit, kontrolovat
a zabezpečovat bezproblémový
tok materiálu už přestává být v lidských
silách. Roboty, nejrůznější automaty
a manipulační systémy v montážních
linkách, které se rozhodují na základě
vizuální informace, jsou dnes spolehlivější
a rychlejší než nejvíce trénované
lidské oko. Pracují bez zbytečných
chyb, a tak plně nahrazují člověka.
INTELIGENTNÍ SENZORY
A INTELIGENTNÍ KAMERY
Jak naznačil pohled na vystavované
exponáty i na veletrhu přednášená
témata, zájem vystavovatelů i zástupců
výrobních závodů a provozů se
v poslední době čím dál tím více orientuje
na inteligentní senzory pro zpracování
obrazu, navrhované pro specifické
aplikace. Optické senzory, tedy snímací
elementy, jsou klíčovou součástí digitálních
(a nejen průmyslových) kamer
a přímo ovlivňují kvalitu obrazu. Senzory,
které mohou mít různou strukturu,
rozlišení, citlivost a výrobní technologii,
převádějí obvykle dopadající světlo na
náboj. Ten se následně převádí na elektrický
signál, který je dále upravován
v kameře.
Řada inteligentních průmyslových
kamerových systémů obsahuje senzory
pro obrysovou kontrolu, senzory pro
kontrolu objektů a čtečku datových
maticových kódů. Jsou ideální pro monitoring
výroby a rozpoznávání součástí
v montážních a balicích linkách. Dokáží
rozpoznat uvolněné kabely, vadně pájená
místa nebo poškozené konektory
v elektrotechnice. Lze je rovněž využít
k přezkoušení správné polohy a popisu
součástek, ke kontrole úplnosti osazení
součástkami, ke sledování správného
zapouzdření a zalití součástek, ke kontrole
správného nanesení lepidla či pájecí
pasty apod.
Systémy pro zpracování obrazů hrají
stále důležitější roli také ve farmaceutickém
průmyslu a medicíně. Zde se
například uplatňují při kontrole životně
důležitých produktů, jako jsou infúzní
roztoky, krevní plazmy, injekční stříkačky,
lékařské uzávěry, ventily, tuby
či dózy. Čím dál tím víc se systémy
pro zpracování obrazů a strojové vidění
využívají v automobilovém průmyslu
i u jeho subdodavatelů, v robotice,
v potravinářském, papírenském a obalovém
průmyslu a v řadě dalších průmyslových
odvětví.
Pojem „inteligentní“ byl s vystavovanými
exponáty spojován v řadě expozic.
Pod názvem inteligentní kamera se rozumí
kamera doplněná o řídicí, vyhodnocovací
a komunikační jednotku. Jedno
nebo vícerozměrný signál pořízený
kamerou nebo systémem kamer je dále
zpracováván na požadovanou informaci
o stavu sledovaného objektu, například
o tom, zda se nachází v dané oblasti,
o jeho orientaci, směru a rychlosti pohybu,
barvě, tvaru nebo rozměru.
Kamerové snímací prvky prošly
nebývalým rozvojem od téměř ručního
záznamu na film na přelomu 19. a 20.
století přes elektronkové snímače (superopticon
a vidicon) až po současné
polovodičové senzory typu CCD (Charge
Coupled Device) a CMOS (Complementary
Metal Oxide Semiconductor).
Postupující miniaturizace těchto komponent
vedla ke stále masivnějšímu
nasazování kamerových systémů v různých
odvětvích.
Významnou skupinou zde vystavovaných
inteligentních (smart) kamer jsou
kamery rozšířené o výpočetní jednotku,
respektive o procesor. Za výpočetní jednotku
lze označit i zákaznický obvod,
který řeší základní operace zpracování
obrazu. Může se jednat o jednoduchý
hranový filtr, expozimetr nebo detektor
pohybu.
Důležité je, aby byly také co nejnižší
náklady na připojení, tedy aby bylo
možné využít stávajících kabelových
rozvodů nebo sítě Ethernet. Mimochodem
Ethernet a Gigabit Ethernet (GigE)
byly dalšími zde často frekventovanými
pojmy.
Špičkové ukázky své produkce na
výstavišti nabízely firmy Kappa optoelectronics
GmbH, SAC Sirius Advanced
Cybernetics GmbH, Vision Components
GmbH, Vision Technologies AG,
Leutron Vision AG, Microtron MIC,
SVS-Vistek GmbH, Common Vision
Blox a další.
(Podrobnější údaje o vystavovaných
exponátech lze nalézt na www.
messe-stuttgart.de/VISION.)
SOFTWARE INTELIGENTNÍCH KAMER
Ten byl rovněž významnou součástí
řady výstavních stánků. Software pro
kamery se obvykle skládá z operačního
systému a aplikačního a uživatelského
softwaru. Operační systém zajišťuje
služby na nejnižší úrovni, například
inicializaci služeb, zavedení aplikačního
a uživatelského softwaru, správu
paměti, komunikaci kamery s periferiemi
a okolním světem, zaznamenávání
stavu systému a chybových stavů, podporu
při ladění cílové aplikace i vzdálenou
správu kamery. Tedy automaticky
řídí kontrolní a vyhodnocovací funkce,
usnadňuje uživateli obsluhu a umožňuje
tak dosáhnout nejvyšší výkonnost a spolehlivost
při průmyslovém nasazení.
Dnes se nejvíce využívají operační
systémy postavené na prostředích
UNIX, Windows CE anebo systémy
psané na zakázku pro daný typ zařízení.
K softwarové podpoře patří programy
umožňující ovládání kamery, záznam
dat, konfiguraci, ladicí prostředky pro
vývoj nových aplikací a nahrávání
nového firmwaru kamery.
IDENTIFIKAČNÍ TECHNOLOGIE
Inteligentní kamery dnes mnohdy
zvládnou i náročnější operace, jako je
detekce a rozpoznání objektu, využívané
v dopravě pro zjišťování registračních
značek nebo v průmyslu pro kontrolu
typu zboží. Tato funkce již vyžaduje
procesor, který vyhodnocuje jednotlivé
objekty a porovnává je s předepsaným
vzorem nebo skupinou vzorů.
Část vstupní haly 1.0 byla právě
věnována těmto zajímavým aplikacím,
a také řadě tématům výzkumu a vědy.
Výzkumné instituce zde na konkrétních
příkladech ukazovaly, ve kterých oblastech
použití naleznou automatizační
techniky v budoucnu uplatnění. Zájem
návštěvníků byl zde, ale i v dalších částech
výstaviště, zejména o projekty stuttgartského
Fraunhoferova institutu pro
výrobní techniku a automatizaci (IPA)
a jeho poboček, amerického Navitaru,
drážďanské společnosti MPD, berlínské
společnosti Bi-Ber a ostatních vystavovatelů.
Například společnost Machine Vision
Technologies Software představovala
nejnovější verzi specializovaného
profesionálního softwaru HALCON
7.1, a jak lze identifikovat pohybující
se osoby či vozidla. Německá společnost
Vialux předváděla na názorném
příkladě uplatnění vysokorychlostních
digitálních 3D kamer v biometrii.
Firma New Electronic Technology
(NET) zaujala návštěvníky využitím
svítivých LED diod v průmyslové
praxi. Zájem byl také o speciální brýle,
ochraňující zrak před laserovým
zářením společnosti Elspec, o systémy
rozpoznávající poznávací značky
automobilů (SPZ) a o četné další
exponáty.
Příští, v pořadí už dvacátý ročník
veletrhu VISION, se uskuteční v areálu
nového stuttgartského výstaviště
6. až 8. listopadu 2007.
