EN
Pemilihan Perkakasan: Pertimbangan Utama untuk Memilih Komputer Perindustrian
Dalam aplikasi pemprosesan imej, Komputer Perindustrian (IPC) bertindak sebagai peranti pengkomputeran utama yang menjalankan pelbagai tugas seperti pemprosesan imej, analisis data, dan kawalan peralatan. Memandangkan pemprosesan imej sering memainkan peranan yang kritikal dalam automasi perindustrian, pemeriksaan kualiti, dan kawalan persisan, pemilihan IPC secara langsung menjejaskan prestasi dan kebolehpercayaan sistem tersebut.
Dalam sistem pemprosesan imej, bahagian pengambilan imej utamanya terdiri daripada kamera perindustrian, lensa perindustrian, dan kombinasi sumber cahaya, manakala bahagian pemprosesan imej dilaksanakan oleh perisian pemprosesan imej. Penangkap bingkai boleh difahami sebagai antara muka antara kamera perindustrian (sumber video) dan komputer (perisian). Imej yang diambil oleh penangkap bingkai dibekalkan kepada komputer atau pemproses lain untuk diproses.
I. Situasi dan Kehendak Penggunaan
Sistem penglihatan mesin digunakan secara meluas dalam bidang seperti pengautomatan industri, pemeriksaan kualiti, panduan robot, dan kawalan berkepersisan tinggi. Dalam bidang-bidang ini, pemilihan IPC perlu ditentukan berdasarkan perkara-perkara berikut:
1. Kepatuhan Pemprosesan Imej
Sistem penglihatan mesin perlu memproses sejumlah besar data imej dengan cekap, yang memerlukan IPC mempunyai keupayaan pemprosesan yang kuat.
2. Kesambungan Peranti
Kadangkala perlu menyambungkan peranti seperti kamera, sensor, dan PLC melalui pelbagai antara muka. Oleh itu, IPC perlu mempunyai antara muka input/output (I/O) yang mencukupi.
3. Penyesuaian Alam Sekitar
Dalam persekitaran industri, peralatan penglihatan mesin mungkin terdedah kepada keadaan yang sukar seperti suhu tinggi, habuk, dan gegaran. Oleh itu, IPC perlu mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat dan kemampuan penyesuaian persekitaran.
II. Faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Pemilihan IPC
Apabila memilih IPC yang sesuai untuk penglihatan mesin, aspek-aspek berikut perlu dipertimbangkan:
1. Prestasi Pemprosesan
Sistem penglihatan mesin biasanya memerlukan pemprosesan dan pengiraan imej secara masa nyata, menjadikan IPC perlu mempunyai kemampuan pengkomputeran yang berkuasa. Pilihan termasuk memilih model yang dilengkapi CPU berprestasi tinggi (seperti Intel Core siri i, pemproses Xeon) dan GPU (seperti kad pecutan NVIDIA GPU) untuk menyokong tugas pemprosesan imej.
2. Keperluan Antara Muka
Kadar pensampelan mencerminkan kelajuan dan keupayaan penangkap bingkai dalam memproses imej. Semasa memperoleh imej, perlu diambil perhatian sama ada kadar pensampelan penangkap bingkai memenuhi keperluan.
3. Penyesuaian Alam Sekitar
Sistem penglihatan mesin kerap kali beroperasi di lokasi yang agak keras seperti bengkel kilang. IPC perlu mempunyai kemampuan seperti rintangan hentakan, kekedapan habuk, kalis air, dan operasi suhu luas.
4. Prestasi dan Kestabilan Masa Nyata
Penglihatan mesin memerlukan tindak balas masa nyata terhadap isyarat luar. Oleh itu, sistem operasi IPC perlu menyokong keperluan masa nyata. Memilih Sistem Operasi Masa Nyata (RTOS) atau sistem operasi tertanam boleh memastikan ketepatan dan kejituan pemprosesan data.
5. Kebolehlanjutan
Seiring dengan pengembangan aplikasi sistem penglihatan mesin, IPC perlu mempunyai daya tambah yang baik, membolehkan pemasangan cakera keras, memori, antara muka rangkaian, dan lain-lain dengan mudah bagi menyokong pengemaskinian dan pengoptimuman fungsi sistem.
III. Perbandingan Konfigurasi Kekerasan IPC
|
Item |
Keperluan IPC |
Penerangan |
|
Kuasa Pengolahan |
Sokongan CPU dan GPU yang berkuasa |
Perlu memilih IPC dengan CPU berprestasi tinggi (contohnya, Intel Core, Xeon) dan sokongan GPU. |
|
Kebutuhan Antara Muka |
Sokongan CPU dan GPU yang berkuasa |
Perlu menyediakan antara muka seperti USB, GigE, RS-232/485, Camera Link. |
|
Kebolehsesuaian persekitaran |
Kedap hentakan, kedap habuk, kedap air, suhu pelbagai. |
IPC memerlukan kesan yang kukuh untuk bertahan dalam persekitaran yang keras seperti perubahan suhu, habuk, dan gegaran. |
|
Prestasi Masa Nyata |
Sokongan untuk RTOS atau sistem operasi tertanam |
Sediakan sistem operasi yang menyokong pemprosesan data masa nyata untuk memastikan pemprosesan imej masa nyata. |
|
Kebolehluasan |
Sokong rekabentuk modular & pengembangan perkakasan |
Sokong penambahan memori tambahan, cakera keras, antara muka I/O untuk memudahkan pengembangan sistem. |
IV. Konfigurasi Perkakasan Tipikal Yang Disyorkan
Apabila memilih sebuah IPC untuk aplikasi penglihatan mesin, berikut adalah beberapa konfigurasi perkakasan tipikal yang disyorkan untuk membantu memilih IPC yang sesuai berdasarkan keperluan yang berbeza:
|
Senario aplikasi |
Konfigurasi Perkakasan Yang Disyorkan |
Sebab |
|
Pemprosesan Imej Berketerampilan Tinggi |
CPU berprestasi tinggi (contoh, Intel Core i7/i9) + GPU (contoh, NVIDIA Jetson) |
Pemproses prestasi tinggi dan GPU mempercepatkan tugas pemprosesan imej, menyesuaikan diri dengan tugas penglihatan yang kompleks. |
|
Penyegerakan Kamera Berbilang. Pemantau. |
Antara muka berbilang (GigE, USB3.0), rangkaian kelajuan tinggi |
Berbilang antara muka menyokong pengambilan dan penghantaran data secara masa nyata daripada berbilang kamera, memastikan tiada kelambatan. |
|
Operasi dalam persekitaran yang sukar |
Kes tahan hentakan/habuk, suhu berlebar (-20°C~60°C) |
Sesuai untuk persekitaran sukar seperti suhu tinggi, kelembapan, habuk; memastikan operasi stabil jangka panjang. |
|
Kebutuhan Pengkomputeran Tepi |
Sistem terbenam prestasi tinggi (contoh, seni bina ARM) |
Tugas pengkomputeran tepi memerlukan keupayaan pemprosesan tempatan yang pantas untuk mengurangkan kelambatan rangkaian. |
|
Kawalan Automasi Ind. |
Antara muka I/O berbilang (contoh, RS-232, CAN bus) |
IPC perlu menyokong capaian dan kawalan pelbagai peranti industri, memastikan komunikasi yang cekap antara peralatan. |
V. Rumusan dan Cadangan Pemilihan
Dalam aplikasi penglihatan mesin, pemilihan IPC harus memberi fokus kepada pelbagai aspek termasuk prestasi pemprosesan, sokongan antara muka, kebolehsesuaian persekitaran, prestasi masa nyata, dan kebolehkembangan. IPC yang sesuai tidak sahaja perlu memenuhi keperluan pemprosesan imej yang cekap tetapi juga memastikan operasi yang stabil dalam persekitaran yang sukar, mempunyai keupayaan sambungan dan potensi pengembangan yang mencukupi.
Cadangan Pemilihan:
1. Untuk pemprosesan imej berkualiti tinggi dan tugas yang kompleks, pilih IPC yang dilengkapi CPU dan GPU berkuasa tinggi.
2. Untuk berbilang kamera dan pemantauan masa nyata, IPC perlu mempunyai sokongan rangkaian dan antara muka yang kaya.
3. Untuk aplikasi persekitaran yang sukar, pilih IPC dengan ciri kedap hentakan, kelakang habuk, kelakang air dan menyokong julat suhu yang luas.
4. Untuk aplikasi yang memerlukan pengkomputeran tepi, pilih sistem terbenam atau IPC padat untuk mencapai pemprosesan data yang cepat.
