VISIONE ARTIFICIALE

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A cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@ing.unibs.it)

Soluzioni di visione innovative per incrementare produttività e affidabilità

INNOVATIVE SOLUTIONS IN VISION The section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Misure readers who wish to explore the world of components, systems, solutions for industrial vision and their applications (automation, robotics, food&beverage, quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoni and stimulate discussion on your favorite topics. RIASSUNTO La rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettori della rivista Tutto_Misure interessata a componenti, sistemi, soluzioni per la visione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroalimentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni e sottoponetele argomenti e stimoli. L’edizione 2013 di Affidabilità & Tecnologie ha riservato alla visione un ampio spazio, sia per il numero di stand sia per la tipologia degli eventi divulgativi che sono stati proposti. Fra questi, il Convegno “Visione Artificiale e Tracciabilità: soluzioni innovative per incrementare produttività e affidabilità” ha offerto preziose informazioni e spunti di riflessione in merito all’evoluzione della tecnologia e alla direzione verso cui il mercato va evolvendo. Due erano le presentazioni riguardanti lo stato dell’arte e due le presentazioni relative a sistemi di visione prodotti da sviluppatori “storici”. Un mix interessante e di ausilio per il numeroso pubblico che, da un lato, ha potuto apprendere quali siano le tecnologie attualmente a disposizione e, dall’altro, ha visto due esempi significativi dell’evoluzione a breve-medio termine di queste tecnologie. Guido Giuliani, docente di comunicazioni ottiche e dispositivi optoelettronici presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione dell’Università di Pavia e fondatore di Julight srl, una start-up dell’Università

di Pavia che sviluppa dispositivi optoelettronici laser innovativi per misure di distanza e di vibrazione, ha presentato lo stato dell’arte in tema di sensori ottici nelle applicazioni industriali e ha “popolato” lo spazio che in ambito di visione industriale viene normalmente occupato dalle sole telecamere, con la sensoristica che la tecnologia optoelettronica mette a disposizione. Nella sua relazione, il prof. Giuliani ha parlato di barriere ottiche, che utilizzano tecnologia laser/LED, in combinazione con una telecamera, e ha sottolineato come esse vengano sviluppate non solo per applicazioni di sicurezza e di riconoscimento di presenza, ma anche per applicazioni di controllo dimensionale (micrometri ottici). Il mercato ne mette a disposizione a diversi livelli di precisione e l’evoluzione è verso la realizzazione di dispositivi a costi ridotti e risoluzione aumentata. Altra famiglia di dispositivi optoelettronici di utilizzo emergente è quella dei sensori per misure di distanza. La tecnologia sfrutta molteplici principi di misura: triangolatori a singolo punto, lame di luce, sistemi a proiezione di luce strutturata, sensori a tempo di volo, sistemi confocali e

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dispositivi coherent laser radar (per ciascuno di essi il lettore interessato troverà in fondo alla rubrica un link al video YouTube che ne mostra il principio di funzionamento, n.d.r.). La precisione di misura dei triangolatori a singolo punto è nell’intervallo che va da alcuni mm ad alcuni mm, in dipendenza del range di misura; essi hanno potenzialmente basso costo (ma ancora i dispositivi di mercato sono sovraquotati!), lavorano bene su tutte le superfici, anche ad alta riflettività, e risolvono problemi di misura molto diversificati, che coprono le aree applicative del controllo di finitura di superfici, della micro-profilometria e del controllo dimensionale. L’evoluzione va verso la realizzazione di dispositivi miniaturizzati, integrabili con altri sensori. La naturale evoluzione di questi dispositivi è quella che ha portato alla realizzazione di lame di luce: in esse la triangolazione viene parallelizzata in una direzione; per scansione si ottengono mappe topografiche 3D di superfici, si eseguono controlli dimensionali e s’intercettano difetti di lavorazione. Nei sistemi a proiezione di luce strutturata l’obiettivo è l’acquisizione di una mappa 3D mediante una singola misura: tipica è l’applicazione in macro-profilometria, per processi di reverse engineering e di prototipazione rapida. Il trend tecnologico sta recentemente affermando dispositivi a tempo di volo e basati su geometria confocale. I primi sono caratterizzati da range di misura molto ampi (da 0,2 mm a 100 m), con risoluzioni basse (qualche mm); i secondi sfruttano luce bianca, fibra ottica e misure spettrali: sono caratterizzati da risoluzioni di misura di qualche nm, in range che variano fra 10 e 30 mm. Benché di costi ancora alti, il loro utilizzo va prendendo piede in applicazioni di nicchia, quali la meccanica di

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