Selezione dell'Hardware: Aspetti Chiave per la Scelta dei PC Industriali

Nelle applicazioni di visione artificiale, il PC Industriale (IPC) funge da dispositivo di calcolo principale, svolgendo compiti multipli come l'elaborazione delle immagini, l'analisi dei dati e il controllo delle attrezzature. Dal momento che la visione artificiale spesso svolge un ruolo cruciale nell'automazione industriale, l'ispezione della qualità e il controllo preciso, la selezione dell'IPC influisce direttamente sulle prestazioni e sull'affidabilità del sistema.

In un sistema di visione artificiale, la parte di acquisizione delle immagini è composta principalmente da una telecamera industriale, un obiettivo industriale e una combinazione di sorgenti luminose, mentre la parte di elaborazione delle immagini è realizzata tramite software di elaborazione delle immagini. La frame grabber può essere considerata come l'interfaccia tra la telecamera industriale (sorgente video) e il computer (software). Le immagini acquisite tramite la frame grabber vengono fornite al computer o ad altri processori per l'elaborazione.

I. Scenari e Requisiti di Applicazione

I sistemi di visione artificiale sono ampiamente utilizzati in settori come l'automazione industriale, il controllo qualità, la guida robotica e il controllo ad alta precisione. In questi settori, la scelta del computer industriale (IPC) deve essere determinata in base ai seguenti criteri:

1. Requisiti di Elaborazione delle Immagini

I sistemi di visione artificiale necessitano di elaborare in modo efficiente grandi quantità di dati immagine, richiedendo all'IPC di disporre di potenti capacità di elaborazione.

2. Connettività dei Dispositivi

È spesso necessario collegare dispositivi come telecamere, sensori e PLC attraverso diverse interfacce. Per questo motivo, l'IPC deve disporre di un numero sufficiente di interfacce di ingresso/uscita (I/O).

3. Adattabilità ambientale

In ambienti industriali, l'equipaggiamento per la visione artificiale può essere esposto a condizioni difficili, come alte temperature, polvere e vibrazioni. Di conseguenza, l'IPC deve possedere elevate capacità di resistenza alle interferenze e una buona adattabilità ambientale.

II. Fattori da considerare nella scelta dell'IPC

Nella selezione di un IPC adatto alla visione artificiale, è necessario prendere in considerazione i seguenti aspetti:

1. Prestazioni di elaborazione

I sistemi di visione artificiale richiedono tipicamente l'elaborazione e il calcolo di immagini in tempo reale, per cui l'IPC deve disporre di potenti capacità di calcolo. Le opzioni includono la selezione di modelli dotati di CPU ad alte prestazioni (ad esempio, processori Intel Core i-series, Xeon) e GPU (ad esempio, schede di accelerazione GPU NVIDIA) per supportare i compiti di elaborazione delle immagini.

2. Requisiti delle interfacce

La frequenza di campionamento riflette la velocità e le capacità del frame grabber nell'elaborare le immagini. Durante l'acquisizione delle immagini, è necessario verificare che la frequenza di campionamento del frame grabber soddisfi i requisiti richiesti.

3. Adattabilità ambientale

I sistemi di visione artificiale spesso operano in ambienti relativamente difficili come i laboratori di fabbrica. L'IPC deve possedere caratteristiche come resistenza agli urti, protezione contro la polvere, impermeabilità e funzionamento a temperatura estesa.

4. Prestazioni e stabilità in tempo reale

La visione artificiale richiede una risposta in tempo reale ai segnali esterni. Pertanto, il sistema operativo dell'IPC deve supportare requisiti in tempo reale. La scelta di un sistema operativo in tempo reale (RTOS) o di un sistema operativo embedded può garantire tempestività e accuratezza nell'elaborazione dei dati.

5. Espandibilità

Con l'espansione continua delle applicazioni dei sistemi di visione artificiale, l'IPC deve disporre di una buona espandibilità, consentendo facilmente l'aggiunta di dischi rigidi, memoria, interfacce di rete, ecc., per supportare aggiornamenti e ottimizzazioni delle funzioni del sistema.

III. Confronto delle configurazioni hardware dell'IPC

Iv. Configurazioni hardware tipiche consigliate

Quando si sceglie un IPC per applicazioni di machine vision, di seguito sono riportate alcune configurazioni hardware tipiche consigliate per aiutarti a scegliere l'IPC appropriato in base a esigenze diverse:

V. Riepilogo e raccomandazioni per la selezione

Nelle applicazioni di visione artificiale, la selezione dell'IPC dovrebbe concentrarsi su diversi aspetti, tra cui la potenza di elaborazione, il supporto alle interfacce, l'adattabilità ambientale, le prestazioni in tempo reale e l'espandibilità. Un IPC adeguato deve non solo soddisfare le esigenze di un'elaborazione efficiente delle immagini, ma anche garantire un funzionamento stabile in ambienti difficili, disponendo di una connettività sufficiente e potenzialità di espansione.

Raccomandazioni per la selezione:

1. Per l'elaborazione di immagini ad alta precisione e compiti complessi, scegliere un IPC dotato di una CPU e GPU potenti.

2.  Per più telecamere e monitoraggio in tempo reale, l'IPC deve disporre di un ricco supporto di rete e di interfacce.

3.  Per applicazioni in ambienti difficili, scegliere un IPC con funzioni antigoccia, antipolvere, resistente agli urti e in grado di supportare un ampio intervallo di temperature.

4.  Per applicazioni che richiedono il calcolo edge, scegliere un sistema embedded o un IPC compatto per ottenere un'elaborazione rapida dei dati.