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MAGGIO 2020 AUTOMAZIONE OGGI 422 102 AO VISIONE ARTIFICIALE Esaminiamo le telecamere Sony basate sul nuovissimo sensore polarizzato e capiamo perché le nuove competenze richieste offrono opportunità per gli sviluppatori Stephane Clauss abbagliamento dovuto ai riflessi della luce può si- gnificativamente penalizzare l’accuratezza e l’effi- cacia operativa di una telecamera industriale. Ciò è ad esempio riscontrabile nell’ambito di un’ispezione visiva controllata, utilizzata per analisi del controllo della qualità di componenti o packaging, dove l’abbagliamento può mascherare o nascondere un difetto e incrementare i rischi di richiamo dei prodotti. Questo problema è riscontrabile allo stesso modo in applicazioni outdoor nell’ambito dei sistemi intelligenti per il settore dei trasporti (ITS), dove l’abbagliamento provocato dall’illuminazione esterna, altamente variabile e difficilmente pre- vedibile, può provocare un rallentamento del funzionamento dei sistemi stessi, causando ad esempio mancati pagamenti dei pe- daggi a causa della non corretta cattura dei numeri di targhe dei veicoli, o la mancata verifica di comportamenti di guida scorretti come ad esempio il passaggio con il semaforo rosso. Configurazione della telecamera polarizzata Anche se l’adozione di filtri di polarizzazione ha consentito la ri- mozione (o perlomeno la riduzione) del fenomeno dell’abbaglia- mento nelle operazioni di acquisizione delle immagini e di analisi nelle applicazioni di visione artificiale, non bisogna dimenticare che ogni filtro agisce solo in una singola direzione. Per cui in que- sto caso è necessario adottare un approccio che preveda o una o più telecamere. Una soluzione che ricorre a più telecamere non solo contribuisce ad aumentare la complessità e i costi legati allo sviluppo e alla manutenzione dell’applicazione, ma l’uso di più te- lecamere concorre alla creazione di letture false-positive a causa della distorsione prospettica. Un sistema formato invece da una singola telecamera, ma con più filtri che vengono commutati a elevata velocità permette di eliminare la distorsione prospettica, ma si viene nel contempo a creare un ritardo temporale impu- tabile alla sostituzione dei filtri di polarizzazione. Inoltre si viene a creare un potenziale rischio aggiunto di guasti nel sistema a causa della presenza di parti meccaniche in movimento. A par- tire dalla seconda metà del 2018 è possibile scegliere una terza opzione grazie all’introduzione, da parte della divisione semicon- duttori di Sony, del sensore di immagine Cmos IMX250MZR con polarizzazione direttamente on-chip. Più precisamente, questa funzionalità è integrata a livello di pixel. Il sensore in questione ospita uno strato di polarizzatori (o filtri polarizzanti) formati da una sottilissima griglia metallica (wire-grid) alloggiata tra le mi- crolenti e i fotodiodi. La griglia è impostata per ciascun fotodiodo in modo da filtrare la luce in uno dei quattro angoli (0°, 90°, 45° e 135°) con pixel assegnati a uno specifico angolo e raggruppati in un’unità di calcolo di 2x2 pixel ciascuno. L’ Abbagliati dalla luce Schema del sensore e definizione di pixel e unità di calcolo