NIDays 2013

Snímek 1 z 28Martin Zmrhal, Workswell s.r.o. © SmartVision SDK
SMARTVISION SOFTWARE
DEVELOPMENT KIT
Martin Zmrhal

OBSAHOBSAH
1. O společnosti Workswell…
2. SmartVision historie, požadavky
3. Řešení pomocí NI produktů
4. SmartVision Library - přehled funkcí
5. Princip DLL knihovny
6. Připojení a nastavení HW kamery
7. Zobrazení videa ve vlastní aplikaci
8. Digitální stabilizace
9. Nahrávání videa
10. Práce s termografickými kamerami
11. Měření v termálním obraze
12. Distribuce SmartVision SDK
13. Licencování SmartVision SDK
14. Přínosy použití NI produktů
15. Budoucí vývoj SmartVision

O SPOLEČNOSTI WORKSWELL…
□ Založena 2010, sídlo v Praze
□ Termografie:
 Bezkontaktní měření teploty pomocí termografických kamer
 Strojní průmysl, stavebnictví, potravinářství, chemický průmysl
 Oficiální distributor kamer Flir, Infratec, Jenoptik, Optris, SVS-
Vistek pro český a slovenský trh
 Přednášky, školení a semináře, Centrum termografie
□ Vývoj software, průmyslových řešení:
 Automatizace, bezpečnostní technologie, vstupně-výstupní
kontrola, kontrola kvality

SMARTVISION HISTORIE, POŽADAVKY
□ Původně aplikace na míru zákazníkovi
□ Požadavky:
 Možnost připojit se k libovolné GiGE
barevné/monochromatické kameře
 Zobrazit video ve vlastní aplikaci psané v C++
 Algoritmus pro automatické zaostřování a ovládání motoru
objektivu
 Image processing, nahrávání videa
□ Nakonec samostatný produkt rozšířený o podporu
termografických kamer

ŘEŠENÍ POMOCÍ NI PRODUKTŮ
□ NI Vision Acquisition Software (IMAQdx)
 Podpora nejen GigE Vision kamer, ale i IEEE 1394 FireWire, IP
(Ethernet), DirectShow USB
□ NI LabVIEW
□ NI Vision Development Module
 Velmi bohatá paleta funkcí pro image processing
□ NI LabVIEW Application Builder
 Sestavení aplikace do DLL knihovny použitelné v téměř
libovolném programovacím jazyku
 Jednoduchá distribuce, instalátory

SMARTVISION LIBRARY - PŘEHLED FUNKCÍ
□ Jedna knihovna pro různé typu video hardwaru
 Podpora velkého množství kamer různých výrobců
 IMAQdx: GigE Vision, IEEE 1394 FireWire, IP (Ethernet),
DirectShow USB
 Kompletní nastavení hardwaru kamery (XML atributy u GiGE
kamer) pomocí Set a Get funkcí
□ Jednoduchá použitelnost a distribuce
 Aplikace formou DLL knihovny
 Okno s videem je vloženo do nadřazené aplikace psané v
libovolném programovacím jazyce
 Vše zabaleno v jednotném instalátoru

SMARTVISION LIBRARY - PŘEHLED FUNKCÍ
□ Real-time image processing
 Úpravy jasu, kontrastu, křivek, vyvážení barev videa,
doostřování videa
 Digitální stabilizace třesoucího se obrazu
□ Přístup ke snímkům videa
 Přístup k aktuálním snímkům videa před a po processingu
pomocí pointerů do operační paměti
 Nahravání komprimovaného a nekomprimovaného videa do
formátu AVI
□ Podpora termografických kamer
 Převod dat z kamery na teploty, měřící nástroje a měření v
obraze, vyčítání teplotních statistik

PRINCIP DLL KNIHOVNY
□ DLL vytvořená v LabVIEW Application Builder
 Pomocí funkcí z DLL je spuštěno VI
 Vstupní a výstupní terminály VI => parametry a návratové
hodnoty funkce z DLL
 void OpenSessionCam(char cameraInterface[])
 Více návratových hodnot pomocí pointerů
 Například C#:
 Int status = GetAttribute(camInterface, activeAttribute,
&doubleValue, &stringValue, length)

PŘIPOJENÍ A NASTAVENÍ HW KAMERY
Otevření session s kamerou,
nastavování hardwarových
parametrů
 void
OpenSessionCam(char
cameraInterface[])
 int8_t SetAttribute(char
interface[], char
activeAttribute[],
double valueDBL, char
valueString[])

ZOBRAZENÍ VIDEA VE VLASTNÍ APLIKACI
□ LabVIEW VI Front Panel je vložen do aplikace zákazníka
 VI spuštěno při zavolání funkce z DLL
 Schován window title bar, menu bar, toolbar
 Front Panel je vložen pomocí WinAPI funkcí SetWindowPos() a
SetParent(), tím je plně součástí nadřazené aplikace
 Nastavování velikost okna s videem, Front Panel lze
zavřít/otevřít

ZOBRAZENÍ VIDEA VE VLASTNÍ APLIKACI

DIGITÁLNÍ STABILIZACE
□ Real-time stabilizace třesoucího se obrazu
 Vhodné zejména pro statické scény pro eliminaci třesení
montáže či stativu kamery
 Založena na trackingu objektů v obraze
 Vracení a otáčení každého snímku zpět proti výchylce zjištěné
trackingem objektů

NAHRÁVÁNÍ VIDEA
□ Záznam videa z kamery do souboru formátu AVI
 Komprimované video – volně dostupné kodeky (Xvid), NI kodeky
(Motion JPEG, FF Video Codec 1)
 Nekomprimované video – velký datový objem, beze ztráty informace
□ Video z kamery nejprve do dočasných souborů
 Na HDD se ukládá nekomprimovaný stream dat z kamery
 Dvě možnosti převodu:
 Průběžná komprimace (v průběhu nahrávání)
 Postupná komprimace (po skončení nahravání)
 Nutnost mít na HDD dostatek místa, omezením je rychlost HDD, při
vyšších rozlišeních nejlépe použít SSD disk
 800x600/30 FPS ~ cca 41MB/s
 1280x1024/30 FPS ~ cca 113MB/s
 1920x1080/30 FPS ~ cca 180MB/s

PRÁCE S TERMOGRAFICKÝMI KAMERAMI
□ Konverze dat z termografické kamery
 Výstup z kamery většinou 16 bit/pixel, nutno konvertovat na
teplotu v pixelu
 Převod dat z termokamer FLIR automaticky
 Převod dat z libovolné kamery pomocí uživatelsky
editovatelného .m file (NI LabVIEW MathScript RT Module)
□ Přepínání teplotních palet,
□ Automatický a manuální teplotní rozsah

PRÁCE S TERMOGRAFICKÝMI KAMERAMI

MĚŘENÍ V TERMÁLNÍM OBRAZE
□ Kreslení ROI nástrojů
 Nástroje ROI součástí Image Display Indicator
 Bod, úsečka, obdélník, polygon, elipsa, atd.
 Ruční kreslení/zadávání ROI programově funkcí pomocí pole bodů
□ Zobrazování a vyčítání teplot a statistik
 Každá oblast zájmu vlastní ID, přes které se přistupuje k datům v
oblasti
 Vyčítání pole teplot z oblasti (void GetMeasData(int32_t index, float
appendedArray[], int32_t len)
 Zobrazení minimální a maximální teploty v ROI
 Generování statistik z oblasti (mininum, maximum, průměr,
standardní odchylka, rozptyl, …)

MĚŘENÍ V TERMÁLNÍM OBRAZE

STATISTIKY V TERMÁLNÍM OBRAZE

DISTRIBUCE SMARTVISION SDK
□ NI LabVIEW Application Builder
 Jednoduché generování DLL z VIs
 Velice jednoduché vytvoření instalátoru
 Vlastní licenční podmínky, grafika instalátoru
 Zápis do registrů, zástupci na ploše, ve Windows nabídce
Programy
 Read-me
 Automatické verzování sestavení
 Automatické spuštění NI LabVIEW .exe aplikací po dokončení
instalace
 Instalátor obsahuje veškeré potřebné Run-Time Engines a
ovladače

DISTRIBUCE SMARTVISION SDK

LICENCOVÁNÍ SMARTVISION SDK
□ Vlastní licenční systém
□ Samostatná aktivační a deaktivační aplikace
□ Kombinace zápisu do registrů a licenčního souboru
□ Plná verze
 Aktivace licence v databázi na serveru
 Aktivace NI Vision Run-Time Engine (přes CMD bez zásahu
uživatele)
□ Trial verze
 7 denní trial verze
 Kontaktování serveru kvůli kontrole data
 Omezeno délkou trial licence NI Vision Run-Time Engine

LICENCOVÁNÍ SMARTVISION SDK

PŘÍNOSY POUŽITÍ NI PRODUKTŮ
□ NI LabVIEW a Vision Development Module: Extrémně rychlý
vývoj Vision aplikací
 Připojení a spuštění obrazu z kamery komfortně a rychle (4 VIs,
Image Display Indicator, jedna While smyčka)
 Široká paleta funkcí pro zpracování obrazu a Machine Vision
 Požadovaná funkce většinou již přímo v VDM knihovně, vlastní
algoritmy sestavením několika funkcí
 MATLAB – v podstatě vše si programátor píše sám, větší
volnost, ovšem mnohem delší doba implementace
 V jiných vývojových prostředích by vývoj podobně
komplexního SW trval nepoměrně déle
 První verze hotová po cca 2-3 měsících s jediným vývojářem

PŘÍNOSY POUŽITÍ NI PRODUKTŮ
□ NI Vision Acquisition Software (IMAQdx)
 Podpora velkého množství HW, jediný driver
 Jediné rozhraní pro připojení ke kameře v LabVIEW
□ NI Application Builder: snadná distribuce
 Vytvořit .exe aplikaci nebo DLL knihovnu je „na pár kliknutí“
 Podobně instalátor, není nutné používat nástroje třetích stran
□ NI Community
 Discussion Forums
 Code Exchange
□ NI Developer Zone, KnowledgeBase
 Tutorials, White Papers
 Příklady a ukázky kódu

BUDOUCÍ VÝVOJ SMARTVISION
□ Nové algoritmy pro Image Processing
 Další funkce pro úpravy barev a kontrastu
□ Paralelizace
 Úprava některých současných funkcí na paralelní zpracovávání
 Rozdělení obrazu na části, které se zpracují souběžně na více
jádrech
□ Vylepšení a optimalizace digitální stabilizace
 Stabilizace podle více oblastí, váhování jednotlivých oblastí
□ Fúze obrazu
 Prolnutí termálního a barevného obrazu
 Vykreslení izoterm do barevného obrazu

OBCHODNÍ ODDĚLENÍ
Měřicí technika
Adam Švestka, MSc., MBA
+420 725 955 464
adam.svestka@workswell.cz
TECHNICKÉ ODDĚLENÍ
Průmyslové aplikace a integrace
Ing. Jan Kovář
+420 739 428 433
jan.kovar@workswell.cz
Školení a metodika měření
Ing. Jan Sova
+420 736 408 005
jan.sova@workswell.cz
SÍDLO A KONTAKTY
SÍDLO SPOLEČNOSTI
Workswell s.r.o.
Dr. Zikmunda Wintra 376/5
160 00, Praha 6
Česká republika
IČO: 29048575
DIČ: CZ29048575
POBOČKA
Vědeckotechnický park UP
Šlechtitelů 21
783 71 Olomouc
SÍDLO A KONTAKTY
SÍDLO SPOLEČNOSTI
Workswell s.r.o.
Dr. Zikmunda Wintra 376/5
160 00, Praha 6
Česká republika
IČO: 29048575
DIČ: CZ29048575
POBOČKA
Vědeckotechnický park UP
Šlechtitelů 21
783 71 Olomouc

DĚKUJI ZA POZORNOST…

NIDays 2013

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Destacado

Destacado (9)

Similar a NIDays 2013

Similar a NIDays 2013 (20)

Más de Workswell s.r.o.

Más de Workswell s.r.o. (11)

NIDays 2013