Inteligentní řešení pro průmysl od CPE GROUP

Pokračování z č. 25 VIDEODETEKCE = VČASNÁ PREVENCE Po deseti minutách sledování monitoru klesá lidská soustředěnost v průměru o 45 %. Po dvaceti minutách již pozorovatel plně nevnímá 95 % akcí na monitorech. Lidé mohou sledovat najednou různý počet kamer. Každý člověk je různě limitovaný počtem kamer, který je schopný sledovat. Člověk nemůže být stále bdělý a po dobu 24 hodin sledovat se stejně vysokým soustředěním všechny měnící se obrazy. Je proto daleko účinnější přenechat rutinní práci analýzy obrazu počítačům, které pak pozorovatele upozorní na možnost výskytu poplachu a na lidském faktoru tak nechat finální rozhodnutí, zda jde nebo nejde o závažnou situaci. Každý obor je specifický a potřebuje jiné detekce. CPE GROUP disponuje vlastní vývojovou laboratoří obrazových analýz a speciálních detekčních kamer, a také spolupracuje s nejlepšími odborníky na videodetekci jak z ČR, tak ve světě. Zákazníkovi pak navrhne podle konkrétních potřeb optimální řešení videodetekcí v rámci stávajících technologií či požadavků na HW vybavení. Pro průmysl jsou doporučovány videodetekce kontroly vstupu osob do objektů (rozpoznávání obličejů), počítání osob na vstupech a výstupech (pro případ evakuace, monitorovaná docházka zaměstnanců s propojením na stravovací systém), detekce „perimetry“pro prostorovou analýzu, např. jednosměrný provoz při vstupu do objektu, pohyb podezřelých osob (krádeže, vandalismus), narušení objektu, upadnutí a uklouznutí (prevence proti pojišťovacím podvodům), kontroly nebezpečných úseků (kolejiště, práce se stroji apod.), příp. pro odezírání ze rtů (hlučné provozy). Jen skutečně kvalitní SW pro perimetry analyzuje nejen vyznačený úsek v obraze, ale celý obraz. V jednom obraze můžeme detekovat zároveň více zón s různým zadáním. Najde předměty i na obraze s 50 % (stíny, nepříznivé počasí, tma apod.). Analyzuje sledovaný objekt, který není vidět celý nebo je vidět pouze jeho různé části po dobu 50 % požadovaného času. Detekuje objekty lidskému oku neviditelné (vzdálenosti). SW pro perimetry umí analyzovat obraz i z těch nejrušnějších míst (letiště, obchodní centra) se značným pohybem osob či mnoha odloženými zavazadly – největší hrozbou teroristických útoků současnosti. Tento SW dokonce rozlišuje, zda je nákupní vozík prázdný či zda v něm není podezřelý předmět. Plané poplachy eliminuje i díky rozeznávání stínu lidí či světelných odlesků nebo zda je či není objekt za průhledným sklem. SW dále akceptuje změnu velikosti sledovaného objektu z perspektivního pohledu. A v reálném čase automaticky přehraje ostraze na monitoru vedle sledovaného obrazu také zpětnou scénu k okamžitému objasnění situace poplachu, a tím odpadá pracné vyhledávání. Z dopravních videodetekcí je nabízeno rozpoznání registračních značek aut, barvy a tvaru v 3D nebo průměrná úseková rychlost. Dopravní detekce tak umožňují okamžitou kontrolu volných dopravních prostředků (s GPS možná i kontrola a regulace jízd), zamezená krádeží aut v garážích a na parkovištích a kontrolu tankování pohonných hmot. V kombinaci s vážním systémem na vstupu a výstupu je účinnou prevencí rozkrádání výrobního materiálu. V neposlední řadě také upozorní na často opomíjené dodržování dopravních pravidel v objektu. Detekce pro automatickou kontrolu výroby vyžaduje maximální přesnost měření např. svarů, ploch, množství v mikrometrovém rozsahu, která je zaručena speciálními kamerami (termokamery a infrakamery apod.). Tyto videodetekce se používají ve spojení s automatizací výroby pro vyřazování vadných výrobků a umožňují nové výrobní postupy (plnění lahví, lepení, …). Bezchybné komponenty (výrobky) představují méně reklamací a přináší větší zisky. PRAKTICKÉ PŘÍNOSY NĚKTERÝCH KONKRÉTNÍCH DETEKCÍ Běžně používaná detekce (perimetry) slouží k prevenci před samotným neštěstím i k dodržování předpisů bezpečnosti práce. Pohyb v kolejištích a překladištích porušující zákazy se může archivně zaznamenávat a uchovávat spolu s vysloveným napomenutím pro případná jednání s pojišťovnou a náhradu škod, kdyby přece jen došlo k pracovnímu úrazu u téže osoby v důsledku opětovného nedodržení zákazu. Další osvědčenou praxí je integrace detekce s pásovou výrobou či manipulace s jinými stroji. Kromě kontroly kvality výroby s následným tříděním kazových výrobků, sledování norem a postupů jde o bezpečnost zaměstnanců v tzv. bezpečnostních zónách. Při narušení první detekované zóny člověkem se spustí zvukové výstražné znamení, při narušení druhé zóny se stroj automaticky zastaví. S rostoucí kriminalitou a vandalismem není výjimkou ani detekce sledování pohybu osob ve vyhrazených místech. Spolu s rozšířením pojistných podvodů s pracovními úrazy stoupá v poslední době také zájem zaměstnavatelů o poplachovou detekci při pádu nebo uklouznutí. Záznam o incidentu s formulářem pak slouží pro skutečné dokazování při pojistném plnění. Dodavatelé a distributoři váženého materiálu uvítají kombinaci detekce rozpoznávání registračních značek s vážním systémem. Celý systém je automaticky nastaven tak, že si k registrační značce přiřadí do paměti další informace a pak jen kontroluje skutečnou váhu přivezeného nebo odevzdaného materiálu s váhou papírově vykazovanou. Důležitou otázkou je spolehlivost a pořizovací náklady systému. Dokonalá schopnost rozlišování u videodetekcí umožňuje rozlišovat SPZ dopravních prostředků, rozlišovat jejich barvu a tvar (3D) a dopravní prostředky odlišuje podle jednotlivých druhů. Zoom, infrakamery, termokamery, černobílý a barevný obraz není rozhodující pro kvalitu detekce. Stejně nemá na detekci vliv ani počasí (vítr, déšť, sníh) nebo zda je den nebo noc. V případě rozpoznávání obličejů detekci neošálí ani brýle nebo jiná změna vzhledu snímané osoby (barva vlasů, očí, vousů apod.). Úžasná je schopnost detekce perimetru – ignorovat při analýze stále se pohybující pozadí, např. vodní hladinu, rozeznat letadlo od ptáka, plazícího se člověka od zvířete apod. Videodetekce je závislá v prvé řadě na vzdálenosti snímaného předmětu, a tedy kvalitě záznamu z kamery. Ke stávajícím analogovým kamerám se pořizují enkodéry, ale v případě rozšíření nebo zavedení nového kamerového systému je ekonomičtější variantou zapojení moderních a běžně používaných IP kamer s již vestavěnými enkodéry pro převod obrazu na digitální záznam. Ceny detekcí se odvíjí od počtu licencí, nabídky funkcí a speciálních požadavků na záznam. Výhodou kvalitního digitálního záznamu z jedné kamery je analýza obrazu s různými detekcemi. Výhodou kvalitního SW na detekce je využití jedné licence na více místech v různých časových intervalech. Příkladem časově efektivního využití jedné licence podle intervalů může být monitorování jednosměrného hromadného příchodu zaměstnanců v ranních hodinách, detekce nebezpečné zóny okolí kolejiště během pracovní doby, monitorování jednosměrného hromadného odchodu zaměstnanců po pracovní době a analýza prostor okolo části plotu objektu v noci a ve dnech pracovního volna. Příkladem multivyužití jedné licence v jednom místě může být letiště: v zóně se smějí pohybovat pouze vozidla, mohou projíždět, ale zastavit smí jen na vyhrazenou dobu, osoby nesmějí opustit vozidlo, v zóně se smějí pohybovat pouze letadla a osoby (kontrolní technici, údržba), v zóně se smí pohybovat vozidla i osoby, ale nesmí tuto hranici v žádném případě překročit. Systémy videodetekcí se neustále zdokonalují. V oblasti perimetrů se připravuje 3D snímání s detekcí určenou hlavně pro odložená zavazadla na letištích, nádražích a na podobných veřejných místech a detekce osob při sledování pohybů jednotlivých částí těla (např. detekce rtů v hlučných provozech se mluvené slovo-pokyn objeví na displeji). CPE GROUP vybírá vždy podle potřeby klientů ty nejlepší a nejspolehlivější systémy, a některé i sama vyvíjí. VYSOKORYCHLOSTNÍ DETEKCE VAD VÝROBKÚ Efektivní výroba bezchybných komponent a celých výrobků podle náročných kvalitativních norem znamená méně reklamací a větší zisky. Chybně vyrobené automobilové součástky znamenají vyšší náklady na jejich opravu, montáž a demontáž auta, zapůjčení náhradního automobilu apod. Možné je vymáhání spoluúčasti na pojistné události zaviněné vadnou součástkou. Špatná reklama pak vede k menší prodejnosti ve vysokorychlostní výrobě se zhotoví mnoho součástek než se přijde na závadu (špatné seřízení stroje, nekvalitní surovina apod.). Kvalitu některých výrobků nelze ani zkontrolovat z důvodu malé velikosti kazů lidskému oku neviditelné nebo proto, že rychlost výrobního pásu je tak velká, že všechny závady nelze pouhým okem zachytit. CPE GROUP proto nabízí k dispozici celý systém vysokorychlostní detekce vad pro výrobu, vyvíjí specializované programovatelné kamery, které lze k tomuto účelu modifikovat přímo na míru - (úprava synchronizace s technologickým procesem, změny expoziční doby anebo řízení zařízení spolupracujících s kamerou (např. osvětlení). Maximální přesnost měření probíhá v mikrometrech, proto musí potřebnou kvalitu snímků zaručovat vysoce speciální kamery. Nabízí se termokamery, infrakamery apod. V další části procesu prochází snímky analýzou obrazu tzv. videodetekcí, díky čemuž dochází k okamžitému vyřazování vadných výrobků. Celý systém nabízí velmi rychlé zpracování dat v PC nebo přímo v kameře, asynchronní snímání obrazu a průběžné zpracování dat. CPE GROUP používá vlastní v ČR vyvinutý software v prostředí Windows a DSP. Zárukou úspěšnosti celého systému jsou již tisíce kamer instalovaných v průmyslových systémech. Schopnosti vysoce inteligentních systémů zaručují: Detekci povrchových vad a měření rozměrů Příkladem konkrétní detekce SMD součástek může být kontrola celé produkce tantalových kondenzátorů. Systém využívá: 1) Vizuální systém montovaný jako samostatný systém na balicí stroje. Parametry: rychlost stroje 180 ks/ min, přesnost měření < 0,03 mm, velikost kontrolovaných kusů 2x2 mm až 7x6 mm, materiál kontrolovaných součástek černá a žlutá hmota, potisk třemi typy rozložení písem. Prováděné kontroly: vady potisku a značky polarity (neúplná značka, praskliny, úlomky) dále 3D vady součástek pod potiskem (drobné díry, nečistoty, vystupující vnitřní části apod.), ohnutí vývodů součástek. Systém provede analýzu a kusy mimo povolený limit jsou vyřazeny). 2) Rozšířená obdoba vizuálního systému slouží k finální kontrole a separaci vadných kusů před zabalením expedicí, výpočty se kompletně provádí na DSP. Zvláštní pozornost je věnována kontaktům: detekuje se přerušení od 15 ?m, šířka, sklon s přesností jednoho stupně, nadměrné zúžení, rozměry, přítomnost nečistot, děr, kovových výstupků. 3) Vizuální systém pro separaci vadných kusů, provádí optickou povrchovou kontrolu vad v infračervené oblasti spektra na povrchu SMD součástek. Kontrola probíhá ze všech 6 stran kusu, rychlost stroje 60 snímků/ s. Kontroly rozměrů jsou prováděny s přesností 50 ?m, vady (úlomky, praskliny) od šíře 25 ?m (nečistoty, saze, díry). 4) Měření vlastností svaru a umístění tantalové anody. Tento systém využívá metodu dvojí expozice, kdy je předmět exponován při dvojím osvětlení v rozmezí jedné milisekundy. Rozměr anody na snímku je 0,9 x 1,1 mm. Veškeré rozměry systém měří s přesností 20 ?m. Takt systému je 12 ms na snímek. Detekci objemu kapek pro rovinnou podložku (pasta, lepidla, …) Tento systém slouží k detekci objemu a plochy velmi malých kapek nanášených na rovinnou podložku. Systém si po změření rovinné plochy podložky převede výpočet do 3D a přesně tak vypočte skutečný objem strojem nanášené kapky. Také tento vizuální systém je aplikován v průmyslu, např. jako kontrola nanášení vodivé pasty při výrobě tantalových kondenzátorů. Parametry: rozměry rovinných podložek v rozmezí 1,2 x 1,05 mm až 5,6 x 4,5 mm, běžné hodnoty objemů kapek se pohybují od 0,01 do 1,4 mm3, přesnost určení objemu do 10 %. Systém je navržen do výrobní linky s rychlostí zpracování 180 vzorků za 4,5 s, tj. 25 ms/snímek. Mezi další detekce integrované do výroby lze zařadit měření povrchu a následné nanášení nebo kontrolu nanesené vrstvy (např. teflon). Detekci při potisku výrobku Vizuální systém je určený pro kontrolu rozměru a kvality potisků, které jsou snímány kamerou na dopravníkovém pásu. Systém měří šířku výrobku a jeho orientaci, šířku barevného pruhu, vlastní potisk snímaného výrobku, který následně porovná s referenčním otiskem a vyřadí výrobky, které neodpovídají nastaveným parametrům. Detekci skleněných a plastových výrobků Části sklenic a lahví ve vysokorychlostní výrobě jsou snímány CCD kamerou. Celý systém provádí vysokorychlostní kontrolu čistoty, kvality a neporušenosti dna, stěn a hrdla, rozlišení vad a prasklin, a to podle nastavení parametrů uživatelem. Podle nastavení je pořízen jeden snímek hrdla, jeden snímek dna a čtyři a šest snímků stěny lahve po obvodu. Celkem může být pořízeno a vyhodnoceno až osm snímků na jedné lahvi. Následně provádí automatické třídění výrobků podle typu vad. Systém je vhodný pro čiré i barevné sklo nebo plast. Výkon systému je 36 000 lahví/hodinu (tj. 10 lahví/s). Detekci netkaných textilií Systém detekuje vady (díry, výkapky, překlady textilu, zalisované cizí předměty vzniklé při výrobním procesu. Umožňuje měření rozměrů a plochy vad a také kontrolu struktury povrchu textilních pásů. Jádrem systému je soustava speciálních řádkových kamer snímajících textilii v celé její šířce 3,5 m. Systém je schopen detekovat vady s rozměry od 1,5 x 1,5 mm. Signálový tok dat zpracovávaný v reálném čase je 60 MB/s nebo 85 MB/s (volitelně). Rychlost systému je 162-270 m/h (tj. 450-750 mm/s). Prakticky v každé výrobě, kde se provádí opakovaná činnost, lze navrhnout a zajistit obrazovou detekci. Odborníci vždy maximálně vycházejí z potřeb zákazníka a snaží se integrovat různé technologie s potřebnými detekcemi. Například u zařízení pro kontrolu disků autokol byla k měření použita kombinace technologie laseru a 3D kamery. CPE GROUP se obrací na všechny vědce, vývojáře, konstruktéry a provozovatele těchto problémů s výzvou ke spolupráci na zajímavých řešeních a výzkumech s možností získání strukturálních fondů EU na vývoj systémů, patentování a případnou realizaci jejich nápadů v rámci zakázek. /PR/ www.cpegroup.com