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MAGGIO 2019 AUTOMAZIONE OGGI 414 132 AO VISIONE di falsi positivi e soprattutto di falsi negativi è necessario ricorrere a più telecamere, dotate di sensori di colori, che operano nel vicino infra- rosso e perfino polarizzati e/o iperspettrali, per poter distinguere tra un segno normale, un’am- maccatura, una contaminazione o persino un oggetto nascosto sotto la buccia. La capacità delle telecamere di attivarsi nello stesso mo- mento e di acquisire esattamente la stessa im- magine è quindi di fondamentale importanza. In una telecamera standard le velocità di clock sono arbitrarie e uniche e non esiste alcun col- legamento tra i dispositivi. Ciò significa che non è possibile semplicemente programmare un modulo differente in modo che possa attivarsi nello stesso preciso istante di tempo. La meto- dologia tradizionalmente utilizzata prevede l’uso di un trigger implementato in hardware sfruttando un chip GPS. L’adozione di una soluzione di questo tipo garantisce un’elevata precisione, in quanto l’accuratezza del GPS è dell’ordine del nanosecondo, ma contribuisce ad aumentare in modo significativo i costi oltre a creare un singolo punto di guasto (Spof – Single Pinot Of Fai- lure) nel sistema. La release 2.0 di GigE prevede la possibilità di implementare come alternativa il protocollo di temporizzazione di precisione Ieee1588. Esso assegna in modo dinamico un ma- ster clock (in modo da poter supportare l’eventuale guasto di un componente) e, a intervalli regolari, sincronizza tutti i com- ponenti del sistema relativamente a un unico clock. L’utilizzo di questo protocollo consente di ottenere un livello di accuratezza dell’ordine del microsecondo, un valore sufficiente per la totalità delle applicazioni di visione artificiale. Il protocollo, inoltre, può essere utilizzato per collegare non solo le telecamere, ma anche il resto del sistema, dai robot alle lenti, all’illuminazione. I singoli componenti possono scambiare i pa- rametri attraverso Ethernet ed essere innescati su Ethernet: ciò significa, ad esempio, che è possibile sincronizzare in modo ac- curato gli impulsi luminosi e l’anello di telecamere ed effettuare eventuali regolazioni ‘al volo’. Nei sistemi di visione artificiale le telecamere erano solitamente in grado di agire come dispositivi slave per il protocollo Ieee1588 e dovevano ricorrere a un componenti hardware ad hoc che svol- geva la funzione di master. Ciò si traduceva in un aumento di costi, specialmente nel caso in cui fosse stato necessario aggiungere un sistema di backup in grado di intervenire in caso di guasto. La situazione è completamentemutata nel 2016, anno in cui Sony ha lanciato la prima telecamera per visione artificiale in grado di agire alla stregua di dispositivo master. L’anno successivo la so- cietà ha ampliato questo concetto con l’introduzione dei modelli XGC-CG-510 e XCG-CG240 che abbinano la pianificazione (sche- duler) dell’acquisizione con varie tipologie di comandi, trigger software, controllo dell’uscita (GPO – General Purpose Output) e caricamento delle impostazioni dell’utente. Ciò ha consentito a queste telecamere per visione artificiale dotate di sensore di immagine Cmos con funzionalità GS (Global Shutter) di garantire la più precisa sincronizzazione dell’acquisizione dell’immagine pre-programmata nelle applicazioni reali. Conclusioni La visione artificiale ha rivestito un ruolo importante nel miglio- ramento delle attività produttive, non solo in termini di qualità ma anche di velocità e di rilevamento degli errori. Un approccio olistico al progetto del modulo telecamera ha avuto un ruolo importante per il conseguimento di tale obiettivo e il modulo stesso deve essere ottimizzato in funzione del sensore. In modo del tutto analogo, nella scelta dello standard di trasmissione non bisogna considerare solamente l’ampiezza di banda, ma tenere in considerazione anche le funzionalità che è in grado di supportare, come ad esempio la sincronizzazione dell’illuminazione, delle at- tività dei robot e del trigger della telecamera, come pure la capa- cità di assicurare un ampio range dinamico. • Sony - www.image-sensing-solutions.eu Fig. 4 - Esempio di ri-sincronizzazione di una telecamera lenta e di una telecamera veloce con il master clock utilizzando il protocollo PTP (Precision Time Protocol) Fig. 5 - La telecamera XCG-CG510 di Sony utilizza il sensore di immagine IMX264 Pregius per fornire immagini da 5,1 MP a una velocità di 23 fps. La telecamera della serie XCG-CG240 è invece in grado di fornire immagini da 2,4 MP a una velocità massima di 41 fps