【虹科】OPC UA将基于AI的图像处理引入现场级

作为工业应用的一个很重要的组成部分，机器视觉系统现在正变得更精确和智能。基于以太网的工业协议（如 OPC UA）使用户无需额外设置或购买额外的硬件即可直接集成到工厂自动化流程中。结合整套解决方案，虹科NXT工业相机及其基于视觉应用的操作系统可满足自动化工程师的要求。用户可以通过软件更新实现OPC UA，通过网络中的"配方集"实现相机的AI功能，将结果直接从现场级发送至机器和控制级，使用起来非常简单。这意味着IDS NXT相机不仅仅是一个模块，而是工业 4.0 系统的一个里程碑。

使用一体化推理相机解决方案IDS NXT ocean，您可以使用自己的图像数据训练AI分类器，而无需事先了解人工智能，就可以在虹科NXT相机上立即实现人工智能。借助集成的OPC UA服务器，可以向工业网络中的每个客户端提供推理任务及其结果。

“我们的目标是持续不断地为工业应用开发工业相机和机器视觉产品，并简化其使用方法。OPC UA将最先进的技术轻松、快速地集成到工业应用中。”

— IDS的OPC UA专家MAXIMILLIAN KELLER —

 

为何选择OPC UA？

OPC UA是设备、机器和服务器之间交换数据信息的关键技术。凭借厂商独立性、可扩展性和通信安全性等功能，工业协议现在正成为工业4.0中的开放标准。这也是由于OPC UA可通过任何TCP/IP 网络中的Web协议工作，使通信完全独立于平台。所有这一切促进了IT标准的迅速传播。因此，OPC UA成功连接整个工厂。如果不需要通过不同的协议读取、转换和同步数据，则所有物理层和基于以太网的现场总线上的统一交换将极大地简化工程开发。

OPC UA统一了设备之间的语言，并定义了设备如何向客户端描述自己，或者设备提供哪些信息以及提供哪些服务。其优点是，机器数据不仅可以传输，而且可以通过机器可读的形式进行语义描述。OPC UA使用所谓的配套规范，全面"描述"特定行业的设备，从而提供专有设备信息和简化视图，而内容可以随供应商不同而不同，相当于黑匣子。

可用的设备服务（在虹科NXT推理相机处理复杂图像任务的情况下）由OPC UA封装在函数块中，即所谓的"配方"中。自动化工程师或用户无需了解它们的确切操作模式即可使用。同样，对特殊应用程序的必要和复杂设置会被汇总并保存在配置数据记录中。无需详细了解特定于设备的设置选项，这些"预设"可帮助用户以最佳方式调整设备以执行特殊配方。这简化了应用程序在工作流程中新设备的集成和调试过程。

 

推理相机 - "你好！工业4.0"

在自动化和工业物联网领域，有许多设备和传感器提供服务和信息。为此，它们必须充当OPC UA网络中的服务器。根据客户图像处理所需的信息，它可能需要连接到其中几台服务器。工业相机等提供图像的设备本质上不是典型的OPC UA设备，因为它们不提供直接可用的信息，即：结果。这与具有独立评估功能的智能相机不同。特别是对于虹科NXT推理相机等嵌入式视觉设备，OPC UA是工业4.0中自我描述的理想语言。作为第一台具有OPC UA服务器的推理相机，控制制造商可以直接使用。推理相机的工作方式就像视觉传感器，而非图像传感器。它们直接提供处理结果，而且由于其灵活的操作模式，还可以在OPC UA环境中提供可变信息和服务。

 

按下按钮即可更改产品功能

相机通过视觉应用程序提供图像处理任务及其结果，这些视觉应用程序像智能手机上的应用程序一样容易使用和更改。在硬件方面，相机平台由FPGA提供支持，该FPGA可以在运行时进行编程，并且作为AI加速器，它可以加速许多已知的神经网络架构。专用处理器的快速重新配置在面向未来、低重复成本和上市时间方面提供了优势。此外，可以在运行时对加载的多个CNN进行切换，完成这个操作只需要几毫秒时间。在工业网络中，视觉应用与OPC UA配置管理完全关联，因此，用户按下按钮即可更改产品功能。

即插即用

虹科NXT相机不同视觉应用的设备信息和结果数据由OPC UA信息模型和机器视觉系统作为面向对象的数据结构的配套规范公开。每个客户都可以使用它来获取所需的信息，甚至可以获悉有关更改的信息。因此，通过OPC UA进行统一通信为使用新设备"即插即用"奠定了基础。因此，虹科NXT推理相机可以作为机器视觉系统快速轻松地用于OPC UA网络中，大幅缩短调试时间。

接口组合

REST（Representational State Transfer）网络服务和OPC UA工业协议，它们提供了标准化的、独立于平台的接口，无需额外的软件或网关，就能与其他设备类轻松联网。此外，当涉及到使用关联的设置来配置推理任务，并且通过配方和配置在OPC中实现这些任务时，OPC UA是非常重要的接口。这是因为OPC UA规范本身不提供特定于设备和制造商流程的功能调用。由于图像处理系统在控制、操作模式以及使用的设置和数据方面很难比较。这使得在不过度限制单个系统功能或过度扩大通用接口的情况下创建标准变得困难。这意味着设备制造商可以将它作为独特卖点，OPC UA通信仍然可以实现简化和可扩展性。因此，OPC UA是虹科NXT相机的理想补充，可在工业环境中以兼容和可读的格式进行相机配置和基于视觉应用的推理任务。

 

 

可用性得到提高

仅实现机器视觉系统的功能是不够的，而要实现这些功能有时需要了解网络的相关专业知识。对于自动化工程师来说，机器视觉解决方案应该易于使用。然后，您自己可以在无需求助专家的情况下，知道如何处理图像。正是出于以上目的，我们开发了一体化推理相机解决方案IDS NXT ocean，使用非常简单，即使没有图像处理和AI知识也可以直观地实现复杂的分析。借助基于云的软件解决方案IDS NXT lighthouse，用户可以管理基于AI图像处理任务的应用图像，从而可以在数分钟内训练单个神经网络。仅需要三个步骤：根据应用程序上传训练图像，评估和标记训练图像，最后完全自动训练所需的网络，然后即可在虹科NXT相机上运行。用户只需要了解其图像及其应用知识，就能够可靠地识别甚至是差异很大的对象，例如对不同类型的水果进行分类或检测水果上的受损区域。使用OPC UA，现在也可以通过标准化通信来对功能块进行封装，这使得工业图像处理和PLC联系更为紧密。

通过软件更新确保永不过时

基于应用程序的概念，虹科NXT相机平台与智能手机一样通用。用户可以快速设置和更改重复执行的任务，例如读取代码、字符或车牌，以及查找、测量、计数或识别物体。借助诸如“Classifier”和“Object Detector”之类的视觉应用程序，可以使用整套解决方案来对图像组件进行分类或使用人工智能来识别特定对象。另一方面，IDS NXT Vision App Creator SDK允许开发人员和AI专家通过创建单独的视觉应用来更深入地研究系统，从而使他们能够根据自己的需求更好地定制虹科NXT相机。因此，设计可能性和应用场景实际上是无限的。

而且AI技术的发展如此迅速，以至于每个月都会增加新的框架和架构。因此，虹科不断开发相机平台，并通过软件更新提供新功能和工具。这使得用户无需购买新硬件即可扩展其相机的功能。

工业推理4.0

虹科NXT推理相机易于使用、非常灵活且可扩展，可通过OPC UA网络直接操作。这样可以节省自动化时间和成本，并确保快速集成到工厂中。借助OPC机器视觉规范，跨制造商和跨行业的通信技术提供了理想的接口扩展，可以轻松地通过虹科 NXT嵌入式系统的基于AI的“配方”轻松“改善”工厂自动化流程。既不需要图像处理知识也不需要机器学习知识，因此虹科NXT推理相机是工业4.0的里程碑式的产品。

【作者：虹科智能感知解决方案hongzdjs.com】

标签：NXT,AI,相机,OPC,虹科,视觉,UA
来源： https://blog.csdn.net/hongke_Tech/article/details/117992470