Jaki system wizyjny mógłbym polecić w roku 2025?
Mój artykuł mógłby być bardzo krótki. Przecież tabelka z 2-3 przykładami mogłaby zakończyć temat. Chciałbym jednak podejść do tego zagadnienia nieco szerzej. Będę pisał wyłącznie o produktach firmy Cognex, skupiając się na kamerach inteligentnych, pomijając oprogramowanie wizyjne oraz czytniki kodów, ponieważ to są tematy na osobny artykuł.
Początki naszej współpracy z firmą Cognex sięgają roku 2008, kiedy po raz pierwszy podpisaliśmy umowę partnerską otrzymując status ASP. Początkowo samodzielnie zajmowałem się zarówno systemami wizyjnymi jak i czytnikami kodów, wspierany przez Inżynierów Sprzedaży odpowiedzialnych za ogólną ofertę naszej firmy. W dalszych latach nasz dział wizji maszynowej ewoluował powiększając nasze kompetencje. Obecnie zatrudniamy zarówno Inżynierów Sprzedaży wyspecjalizowanych w tematyce wizji maszynowej jak i Inżynierów Aplikacyjnych, którzy zmagają się na co dzień nawet z najtrudniejszymi wyzwaniami w branży.
- Chcesz zrealizować projekt z zastosowaniem wizji maszynowej, ale nie wiesz jaki wybrać system wizyjny, oświetlenie i optykę?
- Trafiłeś we właściwe miejsce!
- Wypełnij formularz, wówczas skontaktuje się z Tobą nasz konsultant.
Od pierwszych lat mojej przygody z wizją maszynową, dobierając system wizyjny dla klienta kierowałem się zasadą wyboru produktu, który będzie optymalny dla danego przypadku.
Najczęściej występujące powody zakupu systemu wizyjnego:
- dobór systemu wizyjnego do nowej aplikacji,
- dobór systemu wizyjnego dla modernizowanej maszyny, w której nie został zainstalowany żaden system wizyjny,
- dobór systemu wizyjnego dla modernizowanej maszyny, w której był zainstalowany system wizyjny, jednak starszej generacji, bądź nowy, ale niewłaściwie dobrany (niespełniający oczekiwań klienta),
Oczywiście pojawiały się inne przypadki, typu wymiana wysłużonych systemów wizyjnych, które w wyniku wieloletniej eksploatacji uległy awarii.
Dobierając system wizyjny bierzemy pod uwagę szereg parametrów, takich jak rozdzielczość, wydajność, oferowany zestaw narzędzi wizyjnych, funkcjonalność, cena i wiele innych nie zapominając również o akcesoriach (np. oświetlenie i optyka).
Chciałbym skupić się jednak w tym artykule na zupełnie innym aspekcie. Mianowicie na wyborze systemy wizyjnego biorąc pod uwagę fakt, że warto brać pod uwagę możliwie nowe produkty, które często gwarantują najwyższą wydajność, wyposażone są w najlepsze algorytmy i funkcjonalności.
Historia Cognexa sięga lat początku lat 80 tych, a pierwszy system wizyjny ujrzał światło dzienne w 1982r. Od wielu lat Cognex jest niekwestionowanym liderem wśród produktów Wizji Maszynowej. Przez te lata w wyniku innowacji na rynku pojawiały się i znikały kolejne rodziny produktów. Celem było i jest oczywiście zapewnienie odbiorcom najlepszych na rynku produktów. Poza tym, producenci starają się być zawsze co najmniej krok przed konkurencją.
Wróćmy jednak do kwestii doboru systemu wizyjnego. Co powinienem zaproponować jeżeli zgłosi się do mnie klient, który potrzebuje systemu wizyjnego na wymianę za uszkodzony, przy czym wiemy, że za kilka miesięcy zostanie wycofany z oferty? Zaproponować dokładnie taki sam system wizyjny, czy przekonać do wymiany na najnowszy i najbliższy odpowiednik, który będzie dostępny na rynku jeszcze przez wiele lat?
Odpowiedź nie jest jednoznaczna. Zdarzają się klienci bez odpowiednich kwalifikacji, aby poradzić sobie z wymianą na nowszy system wizyjny i w tym wypadku po prostu lepiej zaproponować dokładnie ten sam produkt.
Możemy również po zgłębieniu szczegółów aplikacji zaoferować pomoc przy wymianie systemu na najnowszy odpowiednik.
Na co zwracamy uwagę przy wyborze kamery inteligentnej?
Zalecane
- Są najnowszej generacji,
- Są i będą rozwijane przez producenta przez wiele lat,
- Posiadają najnowsze algorytmy pozwalające na realizację coraz trudniejszych aplikacji,
Nie zalecane
- Nie są już rozwijane przez producenta,
- Wkrótce zostaną wycofane (mają status EOL – End of Life),
InSight Vision Suite - ewolucja czy rewolucja?
Zanim przejdziemy do sprzętu, należy zwrócić uwagę na oprogramowanie do parametryzacji systemów wizyjnych. Przez lata firma Cognex rozwijała środowisko „Insight Explorer”, które służyło do programowania kamer inteligentnych i czujników wizyjnych. Były to wszystkie produkty z rodzin InSight, aż do InSight 2000, InSight 7000 gen.2, InSight 8000 i InSight 9000. Na horyzoncie prawdopodobnie widzimy już zmierzch tego środowiska, jednak zanim to nastąpi upłynie jeszcze trochę czasu.
InSight Vision Suite pojawił się na rynku wraz wprowadzeniem do oferty kamer inteligentnych z rodziny InSight 3D-L4000 i InSight D900 (pierwsze kamery inteligentne z Deep Learning na rynku). Minęło już trochę czasu od premiery, a środowisko to powoli zaczyna wypierać InSight Explorera wraz z pojawieniem się kamer z rodzin InSight 2800 i InSight 3800 oraz InSight-L38.
Możemy zadać sobie pytanie, czy pojawienie się InSight Vision Suite było rewolucją czy ewolucją w ofercie Cognexa? Trudno udzielić jednak jednoznacznej odpowiedzi.
W skład nowego pakietu wchodzi, między innymi doskonale znany z InSight Explorera Spreadsheet (programowanie w arkuszu kalkulacyjnym) , który został dostosowany do nowego środowiska i sprzętu, co trudno nazwać zmianą rewolucyjną.
Przełomowe natomiast, w wypadku Cognexa było wprowadzenie zupełnie nowego oprogramowania, ze względu na wymogi sprzętowe nowych urządzeń oraz nowe algorytmy oparte na Deep Learning i narzędzia wizyjne do kamer 3D. Kolejną zmianą rewolucyjną jest na pewno zupełnie nowy Easybuilder.
Szczegółowy opis nowego środowiska, to materiał na oddzielny artykuł.
Jaki system wizyjny wybrać?
Dochodząc do meritum wracamy do pytania, jaki system wizyjny mógłbym polecić w roku 2025?
Kamery inteligentne InSight 2000, InSight 7000 gen.2, InSight 8000 i InSight 9000 to nadal bardzo dobre rozwiązania przy założeniu, że wystarczające do naszych potrzeb będą tradycyjne narzędzia wizyjne oparte na regułach. W tych kamerach ze względów sprzętowych nie są dostępne najnowsze technologie wykorzystujące sztuczną inteligencję. W perspektywie czasu (nie wypowiem się jak długiej) te linie produktów będą wygaszane.
Na szczęście mamy godnych następców i obecnie koncentrowałbym się na rodzinach kamer inteligentnych InSight 2800, InSight 3800, a w wypadku kamer 3D InSight-L38. W skrócie można powiedzieć, że te kamery oferują niemal wszystko, co najwyższe modele kamer InSight 7000, 8000 i 9000 a dodatkowo posiadają narzędzia Edge Learning (więcej na ten temat w artykule „Wprowadzenie do Edge Learning”).
InSight 2800
System wizyjny In-Sight 2800 podobnie jak większość kamer inteligentnych nowej generacji Cognexa łączy technologię głębokiego uczenia się z tradycyjnymi narzędziami wizyjnymi opartymi na regułach. Stanowi jedocześnie pomost pomiędzy czujnikami wizyjnymi i bardziej zaawansowanymi kamerami inteligentnymi. Rodzina InSight 2800 obejmuje zarówno tańsze modele, programowane z poziomu Easybuildera z podstawowym zestawem narzędzi, jak i wersje programowane w Spreadsheet z kompletnym zestawem narzędzi opartych na regułach oraz Edge Learnig.
Na szczególną uwagę zasługuje jeden konkretny model kamery, który moim zdaniem jest obecnie najbardziej „opłacalnym” rozwiązaniem z całej oferty Cognexa. Mam na myśli kamerę IS2802M-50000-Sx. Kamera ma relatywnie dużą rozdzielczość 2Mpx, wyposażona jest adapter z mocowaniem obiektywów C-Mont, kompletny zestaw tradycyjnych narzędzi oparty na regułach, możliwość programowania w Spreadsheet i jednocześnie dostępne narzędzia Edge Learnig OCR i Classiffy (możemy wybrać wersję bez lub z Edge Learning). To wszystko, przy relatywnie niskiej cenie biorąc pod uwagę możliwości. Ograniczeniem jest wydajność tej kamery, ponieważ nie jest przeznaczona do bardzo szybkich aplikacji.
InSight 3800
Wydajności natomiast nie brakuje kamerom inteligentnym z rodziny InSight 3800 dostępnym w wersji Standard i Performance. W tej chwili są to najbardziej wydajne kamery inteligentne w ofercie firmy Cognex. Dostępne są modele o rozdzielczościach od 1,6Mpx aż do 16Mpx. Dodatkowo w tych modelach kamer dostępne jest narzędzie Edge Learning Segment pozwalające np. na wykrywanie defektów. Wkrótce w rodzinie InSight 3800 powinna pojawić się również kamera liniowa.
Jest jeszcze kilka wyjątkowych cech zarówno w wypadku InSight 3800 jak i InSight 2800, ale chciałbym zwrócić uwagę szczególnie na jedną. Mianowice po raz pierwszy w tej klasy kamerach zastosowano auto fokus z Liquid Lens. Ta technologia jest od lat znana z czytników kodów i czujników wizyjnych, a teraz znalazła zastosowanie w kamerach inteligentnych z „górnej półki”. Oczywiście w kamerach InSight 7000 1 i 2 generacji był dostępny auto fokus, jednak było to rozwiązanie mechaniczne i ze względu na konieczność zastosowania ruchomych części, taki mechanizm miał ograniczoną żywotność. Liquid Lens w teorii nie ma ograniczeń, jeżeli chodzi o żywotność (mam na myśli ilość cykli zmiany ostrości). Dzięki temu, możliwe jest teraz realizowanie aplikacji, w których kamera może być umieszczona na ramieniu robota i wykonujemy najpierw inspekcję z większej odległości dla dużego pola widzenia. Następnie robot przemieszcza kamerę zdecydowanie bliżej i po zmianie ostrości obserwujemy w mniejszym polu widzenia szczegóły obiektu. W wypadku dużej ilości cykli przy zastosowaniu kamery InSight 7000 gen.2 należałoby, co jakiś czas wymieniać moduł auto fokusa. W wypadku InSight 3800 nie ma takiej potrzeby.
InSight L38
Kolejnym bardzo ważnym produktem jest kamera inteligentna 3D InSight L38. Pomimo podobieństw do poprzednika czyli InSight 3D-L4000, zmianie uległa elektronika (poprawiono parametry samego lasera oraz zastosowano procesor NPU). Tutaj również, oprócz tradycyjnych narzędzi wizyjnych 2D i 3D opartych na regułach, mamy dostęp do narzędzi Edge Learning.
InSight L38 - dostępne narzędzia Edge Learning
- 2D - OCR, Classiffy, Segment
- 3D - Classiffy, Segment
Podsumowując powyższy artykuł, przy wyborze kamer do nowych aplikacji, wybór moim zdaniem jest oczywisty, czyli kamery InSight 2800, InSight 3800 a dla 3D InSight L38. W przypadku modernizacji starszych maszyn lub wymianie kamer na nowe, również te kamery powinny być pierwszym wyborem. Chyba że istnieją jakieś wyjątkowe okoliczności skłaniające do zastosowania starszych modeli.
Osobom, które na co dzień nie zgłębiają niuansów oferty producentów systemów wizyjnych, trudno jest samodzielnie wybrać odpowiednie urządzenie do swoich potrzeb. Ponieważ od lat specjalizujemy się w tej tematyce, z chęcią pomożemy dobrać właściwe rozwiązanie.
Autor: Sylwester Chomiak
