Cos'è una Smart Camera
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Si può definire Smart Camera qualsiasi sistema di trattamento di immagini in cui le componenti di digitalizzazione ed il processore che effettua l'elaborazione (spesso con l'aggiunta di componenti per l'interfacciamento e la comunicazione con dispositivi esterni) risiedono all'interno di un unico contenitore.

Il termine viene normalmente impiegato per indicare dispositivi impiegati in applicazioni di visione artificiale (sistemi di visione, controllo qualità, localizzazione, rilevazione integrità e difetti etc.): questo sito si riferisce a questa categoria di dispositivi, anche se il termine "smart" si trova spesso usato anche nei riguardi di telecamere per generica acquisizione di immagini dotate solo di qualche capacità autonoma di regolazione, IP cameras o addirittura fotocamere amatoriali. 

Questa architettura si contrappone ad altre strutture in cui le diverse componenti risiedono fisicamente entro dispositivi diversi (ad esempio i sistemi costituiti da un PC con un frame grabber ed una telecamera esterna, oppure da una telecamera associata ad un elaboratore dedicato, di solito detti Vision Sensors, V. un esempio: www.pptvision.it )

Una smart camera comprende perciò in qualche forma quasi tutti i seguenti componenti:

  • sensore di immagini (lineare o matriciale, CCD o CMOS etc.)
  • digitalizzatore (per convertire l'immagine in una matrice di valori che rappresentano i livelli di luminosità dei pixel corrispondenti)
  • memoria immagine (che può di solito essere condivisa con la memoria di lavoro - RAM - a disposizione del processore)
  • processore di elaborazione (spesso un DSP per maggiore efficienza di elaborazione, ma non è infrequente il caso di architetture PC camuffate da smart camera)
  • porte di comunicazione con elaboratori esterni (normalmente una o più porte seriali o Ethernet, occasionalmente altri bus di campo, utilizzati sia per trasferire programmi ed immagini che per comunicare impostazioni o risultati di elaborazione)
  • risorse di interfaccia con l'impianto (un certo numero di ingressi ed uscite digitali, eventualmente optoisolati, occasionalmente analogici, usati ad esempio per rilevare il sincronismo di presenza di un pezzo da elaborare oppure per fornire un esito dell'ispezione)
  • uscita video verso un monitor (colori o bianco/nero, con grafica più o meno sofisticata spesso sovrapposta alle immagini mediante un certo numero di piani di overlay)

Una smart camera, al pari di qualsiasi computer, esegue un programma applicativo che controlla l'acquisizione delle immagini, ne effettua l'elaborazione estraendo le informazioni necessarie ed utilizza le risorse di comunicazione per rendere disponibili i risultati, producendo al contempo sull'uscita video delle immagini rappresentative del funzionamento e degli esiti dell'ispezione o dei risultati delle misure.

In questo senso, la differenza sostanziale tra una Smart Camera ed un'architettura basata su elaboratori esterni è spesso concentrato sulle ridotte dimensioni ed ingombri, mentre il progredire della tecnologia dei processori DSP ha largamente ridotto se non addirittura ribaltato a favore delle Smart Camera il divario in termini di potenza di calcolo.

L'affidabilità di un circuito semplice e senza organi meccanici (come i dischi fissi, ventoline etc.) e dotato di sistemi operativi spesso molto snelli costituisce spesso un notevole fattore di vantaggio per le Smart Camera rispetto all'architettura PC (una smart camera può tranquillamente eseguire il boot ed avviare il programma all'accensione in poche decine di millisecondi). I dispositivi dotati di un piccolo box di elaborazione esterno costituiscono in qualche modo una categoria intermedia.

Un ulteriore vantaggio delle Smart Camera è che si tratta quasi sempre di telecamere digitali, cioè nelle quali il segnale dal sensore viene convertito direttamente in valori numerici senza subire alcuna manipolazione analogica e senza passare attraverso un ricampionamento: l'assenza di questi trattamenti rende le immagini delle telecamere digitali decisamente più stabili e precise. Nei sistemi con telecamera separata rispetto al sistema di elaborazione la trasmissione del segnale video è invece spesso analogica, quindi soggetta a distorsioni e jitter di campionamento. In alternativa, sono disponibili telecamere digitalil utilizzabili con appositi frame grabber, con costi decisamente superiori.