Vision Systém

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F63323966%3A_____%2F20%3AN0000003" target="_blank" >RIV/63323966:_____/20:N0000003 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vision Systém

Popis výsledku v původním jazyce

V rámci projektu byly realizovány dva směry výzkumu a vývoje, které spolu úzce souvisí. Cílem obou těchto vývojových větví je použití pokročilých metod analýzy obrazu a RFID technologií v průmyslu 4.0. Náplň projektu je plně v souladu s konceptem Smart City, neboť uplatnění SW řešení umožní městům sledovat, evidovat a především vyhodnocovat některá důležitá data potřebná pro správu a řízení klíčových oblastí jako je doprava, cestovní ruch, životní prostředí, apod. Softwarový výstup Vision systém je komplexní systém kontroly kvality a identifikace produktů založený na pokročilých metodách zpracování a analýzy obrazu, které byly vybrány na základě analýz a testování velkého počtu vhodných algoritmizačních postupů v rámci činností průmyslového výzkumu tohoto projektu. Výsledek experimentálního vývoje je softwarový produkt s názvem Smart Vision, který byl navržen, implementován a testován a rovněž v rámci projektu pilotně nasazen u zákazníka, kde byla ověřena jeho nezpochybnitelná kvalita a užitečnost v reálném prostředí. Systém je možno nasadit jak on-premise u zákazníka v případech, kdy interní předpisy nedovolují přenos obrazových dat mimo intranet, tak jako SaaS (Software as a Service) v privátním nebo veřejném cloudu. Vision Systém je produkt zaměřený na detekci závad produktů při kontrole kvality pomocí pokročilých metod analýzy obrazu. Dále je možné ho využít také v oblastech průmyslu pro sledování výrobních procesů, kontroly správnosti výrobních procesů, zlepšování kvality výrobků, automatizaci naskladnění či vyskladnění. Softwarový výstup projektu byl pro účely komerčního nasazení a evidence v rámci společnosti TINT s.r.o. nazván „Smart Vision“. Z hlediska využitých výstupů průmyslového výzkumu byl tento softwarový produkt rozdělen na dva základní moduly: Modul pro rozpoznání a identifikaci objektů v obraze na základě tvaru či barvy a modul pro rozpoznání 1D a 2D čárových kódů. Modul pro rozpoznání a identifikaci objektů v obraze je založen na pokročilých metodách prahování a segmentace obrazu za účelem eliminace šumu pozadí a nevýznamných objektů a na metodách pro analýzu barevnosti a textury povrchů a členitých objektů. Výstupem tohoto modulu je samostatná aplikace určená pro kontrolu kvality výrobků pomocí analýzy obrazu, který je snímán na výrobních linkách a je vyhodnocen v reálném čase. Dílčím cílem dle projektového záměru bylo koncentrovat veškeré úkony týkající se analýzy obrazu přímo do kamer, které budou schopny vyhodnocovat dané nakonfigurované úlohy. V závislosti na rychle se vyvíjející požadavky potenciálních zákazníků bylo při analýze požadavků a vytváření specifikací pro tento softwarový produkt zjištěno, že dynamika trendu pro komplexní analýzu výrobku pomocí snímaní obrazu převyšuje samostatné vyhodnocování jednotlivých problémů na kamerách. Dle těchto analýz bylo zjištěno, že zákazníci preferují komplexní data oproti rychlému vyhodnocení dílčích částí výrobků, které musí být poté složitě konsolidovány na serveru bez možnosti alternativy. Projektový tým pružně reagoval na tyto požadavky a v rámci vytvořil nový návrh, architekturu a implementaci zmíněného výstupu tak, aby splňoval tyto dynamické požadavky zákazníků Průmyslu 4.0.

Název v anglickém jazyce

Vision System

Popis výsledku anglicky

The project encompasses two interconnected directions of research and development activities. The aim of both those directions is to create smart recognition systems using advanced technologies of image analysis method and RFID technology according to the concept of Industry 4.0. The realization of the project also fully correlates with the concept of Smart Cities, due to the potential usage of the HW modules and connected SW solutions by city administrations for monitoring, registering and mainly evaluating certain important data needed for the administration of key areas like transportation, tourism, environmental protection etc. The software result Vision System is a complex system of quality assurance and advanced methods of image recognition and analysis which were chosen according to numerous analyses and algorithm procedure tests during the research phase of the project. The result of the development phase is a product called Smart Vision which was designed and furthermore implemented in a test run on the client’s premises, to ensure the quality and usefulness in real life conditions. The system can be implemented either as an on-premise solution for the cases where internal regulations do not allow transfer of visual data outside of the intranet and also as SaaS cloud service for private or public cloud. Vision System is a product centred around fault detection and quality assurance through advanced methods of image analysis. It can also be used for industry processes, specifically for manufacturing process monitoring, manufacturing correctness checks, quality improvement and automatization of both storage and removal of stocks. The software output of the project was for commercial uses and product registry of TINT s.r.o. company named “Smart Vision”. From the research findings point of view, the software product was split into two modules: Module for object in image recognition and identification according to its shape or colour and a module for 1D and 2D barcode recognition. The module for object per image recognition is based on advanced image thresholding and segmentation methods to achieve maximum background noise and unimportant object elimination and on methods for surface and complex shaped object colour scale and texture analysis. The output of this module is a standalone application meant for quality control of products through image analysis. The image is captured on production lines and evaluated in real-time. A partial goal of the project was to concentrate all actions regarding the image analysis directly into the cameras so that they will be able to evaluate images according to set up tasks. According to the consultation with clients, it was found out that the main dynamics of the development lie in complex product analysis using the image capture systems more than evaluating isolated issues on the cameras. Therefore, according to the findings of these analyses, the clients prefer complex data to evaluation of single product parts, which have to be then laboriously consolidated on server level without alternatives. The project research team flexibly reacted to those findings and redesigned the architecture and implementation of the output to fit the dynamic requirements of the clients correlating to the aims of the Industry 4.0 concept.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20206 - Computer hardware and architecture

Projekt

<a href="/cs/project/EG16_084%2F0010285" target="_blank" >EG16_084/0010285: Hybridní řešení založená na pokročilých metodách analýzy obrazu a RFID technologiích v Průmyslu 4.0.</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

Vision Systém

Technické parametry

Vision Systém je produkt zaměřený na detekci závad produktů při kontrole kvality pomocí pokročilých metod analýzy obrazu. Softwarový produkt je rozdělen na dva základní moduly: Modul pro rozpoznání a identifikaci objektů v obraze na základě tvaru či barvy a modul pro rozpoznání 1D a 2D čárových kódů. Modul pro rozpoznání 1D a 2D čárových kódů byl při implementaci produktu Smart Vision vyčleněn převážně z důvodů jeho využití. Využití tohoto samostatného modulu je především při automatizaci identifikace produktů, které buď do pracovního procesu teprve vstupují a mají se takto ověřit, nebo u produktů, které z pracovního procesu vystupují a je nutné ověřit podle přímé identifikace na výrobní lince jeho identitu. Modul pro rozpoznání a identifikaci objektů v obraze je založen na pokročilých metodách prahování a segmentace obrazu za účelem eliminace šumu pozadí a nevýznamných objektů a na metodách pro analýzu barevnosti a textury povrchů a členitých objektů. Výstupem tohoto modulu je samostatná aplikace určená pro kontrolu kvality výrobků pomocí analýzy obrazu, který je snímán na výrobních linkách a je vyhodnocen v reálném čase. Modul pro detekci objektů v obraze je založen na analytickém jádře, které bylo sestaveno z dílčích algoritmických postupů (výstupy průmyslového výzkumu) s koncentrací na vysoký výkon a nízké HW nároky hostujících zařízení. Databáze systému slouží pro uchovávání dat reprezentující objekty zájmu, konfigurační objekty a také obslužné objekty v rámci celého systému. Dále je implementováno analytické jádro jako jednoduché rozhraní, které konzumuje fotografie pro definici signatury a odpovídá na dotazy analýzy. Definice signatur je implementována pomocí vytvoření dostatečně velké množiny vzorových fotografií objektů určených k detekci, které jsou specificky vybrány uživatelem. Tyto „master“ fotografie jsou analytickým jádrem zpracovány a následně je automaticky vytvořena konfigurace daného problému a jeho parametrizace. Tato funkcionalita slouží převážně při realizaci složitějších problémů, kdy uživatel není schopen sám odhadnout parametry pro daný řešený problém. Obslužné aplikační rozhraní slouží jako centrální bod celého systému. Je to jediná komponenta systému, která aktivně zapisuje do databáze a zprostředkovává data z této databáze ostatním komponentám systému. Celý proces je zahájen sepnutím spínače, který může být jak hardwarový, tak softwarový. Implementace spínače je různorodá a závislá na využívaném systému PLC daným zákazníkem. Po sepnutí spínače dochází k provolání komunikačního bodu obslužného aplikačního rozhraní, které zahájí celý proces analýzy. Prvním krokem je zjištění aktuálního produktu na daném výrobním stanovišti, konfiguraci tohoto produktu, jeho zařazení do typové skupiny a další vlastnosti, které jasně definují množinu problémů, které se mají nad tímto konkrétním produktem analyzovat.

Ekonomické parametry

Základním přínosem realizace tohoto projektu pro společnost TINT je rozšíření portfolia služeb a tím zvýšení konkurenceschopnosti. Výsledky výzkumu a vývoje byly přetaveny v komerční software a k němu příslušné hardwarové sestavy, které umožní nabízet klientům a partnerům sofistikované systémy s vysokou přidanou hodnotou. Výsledky projektu mají vysoký tržní potenciál, který byl ověřen pomocí pilotních nasazení v reálném prostředí u zákazníků z cílových skupin. Potenciálním zákazníkem jsou jakékoli společnosti, které mají zájem o automatizaci procesů spojených s bezkontaktní identifikací a monitorováním objektů ve vymezeném prostoru, kterým může být místnost, budova, sklad, parkoviště, garáže a mnoho dalších. Po zavedení do výroby budou mít výstupy dopad na tyto ukazatele: Zvýšení obratu; Zvýšení tržeb; Udržení konkurenceschopnosti; Rozšíření portfolia nabízených produktů a služeb; Zvýšení počtu odběratelů; Zvýšení podílu inovovaných produktů na tržbách a obratu.

IČO vlastníka výsledku

63323966; 61989100

Název vlastníka

TINT s. r. o., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava