visiojärjestelmät

Visiojärjestelmät ovat automaatiossa ja teollisessa tuotannossa käytettäviä järjestelmiä, jotka hyödyntävät kameroita sekä muita kuva- ja valaistusvaiheita tulkitakseen visuaalista tietoa. Niiden tarkoituksena on havaita, tulkita ja mitata tuotteita sekä prosessin tilaa ja tukea päätöksentekoa sekä robottien ohjausta.

Keskeisiä komponentteja ovat kamera, optiikka ja valaistus sekä niihin liittyvä laskenta- ja tallennuskapasiteetti. Kuvan käsittelyohjelmisto ohjaa algoritmeja, joita käytetään sekä perinteisessä konenäössä että tekoälyä hyödyntävässä ratkaisuissa. Järjestelmä tarvitsee lisäksi asianmukaiset rajapinnat tiedonsiirtoon sekä ohjausyksikön, kuten PC:n tai sulautetun järjestelmän.

Teknologioina käytetään pääasiassa 2D-vision ja 3D-vision sekä koneoppimista. 2D-vision soveltuu värien, kontrastin ja geometrian mittauksiin, kun taas 3D-vision mahdollistaa mittauksen syvyyssuhteita sekä kolmiulotteisen muodonanalyysin. Algoritmit voivat sisältää kuvan segmentointia, tunnistusta, kohteiden paikallistamista sekä virheiden havaitsemista.

Sovelluksia ovat laadunvarmistus, mittaukset ja tarkastus, osien tunnistus ja lajittelu, robottien ohjaus sekä tuotantolinjojen vikavalvonta.

Visiojärjestelmien edut ovat nopeus, toistotarkkuus ja ei-kosketuksellinen mittaaminen, mikä vähentää tuotantokatkoja. Haasteita ovat valaistusolosuhteiden herkkyys, kuvanlaatu, kalibrointi, asennus ja ympäristötekijät sekä kustannukset ja ohjelmistojen ylläpito.

Integraatio: Visiojärjestelmien yhteensopivuus tuotantolinjojen kanssa vaatii usein rajapintoja PLC- ja SCADA-järjestelmiin. Yleisiä rajapintoja ovat OPC UA, Ethernet/IP sekä sovelluskohtaiset API:t. Monet valmistajat tarjoavat verkko- ja etävalvontatyökaluja sekä hallintajärjestelmiä.