approfondimenti
Settembre 2014
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Automazione e Strumentazione
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Un sistema di visione artificiale è un aggregato
tecnologico in grado di acquisire immagini ed
effettuare elaborazioni per trarne informazioni,
con lo scopo di riprodurre la vista umana. Tipica-
mente si compone di una sorgente di acquisizione
dell’immagine, solitamente una telecamera, un’ot-
tica appropriata, un dispositivo di illuminazione,
un PC con apposite schede di acquisizione imma-
gini e un software di gestione.
In un’applicazione di visione artificiale le parti da
ispezionare vengono posizionate di fronte a una
o più telecamere e illuminate in modo da eviden-
ziare i possibili i difetti. Il sistema ottico forma
un’immagine sul sensore della telecamera che
produce un segnale elettrico in uscita successiva-
mente elaborato.
L’introduzione di un sistema di visione artificiale
ha come effetti il miglioramento della produttività,
la riduzione dei costi di manodopera, il controllo
totale della qualità e della produzione. Le applica-
zioni dei sistemi di visione coprono un’area molto
vasta: controllo e determinazione della forma e
della posizione dei pezzi, controllo della qualità
della lavorazione, analisi dimensionale, controllo
del colore, esecuzione di misure senza contatto,
numerazione e selezione di una produzione seriale,
integrazione con PLC di linea per la guida di robot,
verifica di eventuali difetti superficiali ecc.
Soluzioni embedded e PC based
Le
soluzioni di visione embedded
sono basate su
telecamere intelligenti (
smart camera
), ovvero
sistemi compatti di trattamento di immagini in
cui i componenti di digitalizzazione, elaborazione
e memoria sono integrati nello stesso dispositivo
con il sensore di immagine (CCD o CMOS, matri-
ciale o lineare, bianco/
nero o a colori). Le smart
camera sono in generale
impiegate negli stessi
campi di applicazione
dei sistemi di visione più
complessi, laddove risulta
impraticabile l’impiego di architetture basate su
PC o elaboratori esterni. I tipici settori di utilizzo
dei sistemi embedded sono infatti il controllo qua-
lità, il controllo remoto di macchine e linee di pro-
duzione, le ispezioni dei processi robotizzati.
Per aumentare le prestazioni e la flessibilità d’uso
è invece preferibile adottare
sistemi di visione PC
based
. Strutturalmente sono costituiti da com-
ponenti commerciali standard e da un sistema di
elaborazione basato su PC. A fronte di tempi di
elaborazione relativamente elevati, i sistemi PC
based sono espandabili e adatti per applicazioni
complesse e personalizzate. In questo senso sono
più orientati verso i costruttori di macchine che
verso gli end user.
Sistemi di visione senza contatto
I sistemi di visione non intrusivi si possono sud-
dividere in
sistemi di scansione
per il rileva-
mento geometrico e in
sistemi di acquisizione di
immagini
per analisi morfometriche, densimetri-
che, fotometriche, termografiche, quantitative e
dimensionali. Oltre alle soluzioni standard (micro-
camere, telecamere industriali, sistemi di illumi-
nazione a luce fredda o ultravioletta, neon ad alta
frequenza, beam splitter, lampade stroboscopiche,
flash a stato solido, obiettivi telecentrici, gruppi
ottici) si stanno consolidando alcune tecnologie
emergenti.
Una delle più apprezzate è l’
olografia conosco-
pica
che consente la ricostruzione tridimensio-
nale di sagome, misure di profili e di quote con
risoluzioni anche dell’ordine dei nanometri, in
abbinamento a microscopi ottici. Altra tecnolo-
gia non intrusiva molto diffusa è la
termografia
all’infrarosso
, le cui applicazioni spaziano dai
controlli non distruttivi, al controllo di processi,
alla manutenzione preventiva. Infine, vale la pena
citare le ispezioni non intrusive basate su
sistemi
di visione a raggi X
, tipicamente impiegati nelle
scansioni tridimensionali e nella verifica della
presenza dei componenti all’interno dei circuiti
assemblati.
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La definizione che riportiamo in
questa pagina è tratta e parzial-
mente rielaborata dall’autore a
partire dal “Dizionario di Automa-
zione e Informatica Industriale”,
a cura di Armando Martin, pagg.
288, Editoriale Delfino
Ringraziamo autore ed editore per
la collaborazione.
Il “Dizionario di Automazione e Informatica Industriale” è
anche su facebook…
…e su automazione plus
Armando Martin
LE PAROLE CHIAVE DELL’AUTOMAZIONE
Visione artificiale
Per Visione Artificiale o Machine Vision si intende una tecnologia
basata sull’integrazione di componenti ottiche, elettroniche e
meccaniche che permettono di acquisire, elaborare e registrare
immagini nello spettro della luce visibile e al di fuori di essa.
DIZIONARIO
