マシンビジョンコンピュータ

マシンビジョン（MV）は、ビデオや画像を分析することでコンピュータの意思決定を支援するために使用されるハードウェアとソフトウェアの統合です。製造業では、MVは製品のあらゆる段階での自動検査のために生産ラインで一般的に使用されています。MVはまた、ハイエンドの監視/セキュリティ、生体医療画像処理、さらにはビジョン誘導ロボット/車両にも応用範囲を広げています。ビジョン技術の進歩により、機械はますます高度な機能を備え、業界の戦略目標を満たすことができるようになっています。

すべてのMVコンピュータは、ハードウェアプラットフォームとビジョンソフトウェアという2つの主要コンポーネントで構成されています。ハードウェアプラットフォームは、カメラ、キャプチャカード、データ取得モジュールなどのさまざまなデバイスと連携して動作し、ビデオや画像をキャプチャできるようにするコンピュータです。対象のビデオまたは画像が取得されると、ビジョンソフトウェアによって処理され、結果に応じてアクションまたは機能がトリガーされます。MVに必要なカメラ、モーションコントローラ、その他のデバイスの種類が非常に多いため、ハードウェアプラットフォームには複数のPCI/PCIeアドオンカードの拡張性が必要です。ほとんどの中電圧コンピュータは過酷な環境に設置されるため、プラットフォーム全体は極端な温度範囲、変動する電圧レベル、高レベルの衝撃や振動に耐えられるように設計されなければならない。

• ワークロードの統合：マシンビジョンコンピュータは、複数のタスクを同時に処理する能力を備えているため、ハードウェアの設置面積を削減できます。
• IoT接続：豊富な有線I/Oと無線接続技術により、従来型機器と最先端機器を統合し、遠隔地やモバイル環境からのデータ伝送を実現します。
• 信頼性：インテリジェントな設計と堅牢な機能により、マシンビジョンコンピュータは、さまざまな産業環境で遭遇する過酷で困難な物理的要因に対して耐性を強化します。
• 拡張性：マシンビジョン用コンピュータのモジュール設計により、交換可能な拡張オプションが利用可能になります。
• セキュリティ：TPM 2.0規格に準拠したトラステッドプラットフォームモジュールにより、ハードウェアブートのセキュリティ、暗号化、およびサイバーセキュリティ保護が実現されます。
• インテリジェントオートメーション：強力なビジュアルデータ処理とパフォーマンス高速化オプションにより、リアルタイムの推論分析と機械学習が可能になり、過酷な環境下でもより高度でデータ駆動型の自律性を実現します。

一般的なコンピュータビジョンとマシンビジョンを区別する特徴は、過酷な産業環境向けに設計されたハードウェアプラットフォームです。工場環境でシステムが適切に動作するためには、次の3つの重要な要素が必要です。1) 広い動作温度範囲、2) 高い耐衝撃性と耐振動性、3) 潜在的な電圧スパイクからの電源保護。

• 広範囲の動作温度

ファンレスかつケーブルレス設計を採用し、低TDPの高性能プロセッサを選択することで、-25℃～70℃（-13°F～158°F）の温度範囲でコンピュータが安定して動作することを保証します。

• 高い耐衝撃性と耐振動性

モジュール式でシングルトップカバー設計の堅牢な構造を特徴とするこのシステムは、3 Grmsの振動定格と50Gの衝撃レベルについてテストおよび検証済みです。

• 電源部分

工場内の電力出力は大きく、かつ急激に変動する可能性があるため、そのような環境で稼働するコンピュータには適切な電源保護機能が不可欠です。当社のMVプラットフォームは、OVP（過電圧保護）、OCP（過電流保護）、およびRVP（逆電圧保護）を標準装備しています。これにより、予期せぬ電力サージが発生しても、コンピュータは継続的に動作し続けることができます。

タスクや工場環境によっては、追加のデバイスや拡張カードが必要になる場合があるため、MVコンピュータは拡張性に関して柔軟性が必要です。Premio VCOシリーズは、従来のPCIとPCIeのさまざまな組み合わせで、最大5つの拡張スロットを提供します。設置とメンテナンスを容易にするため、すべてのコンピュータポートは前面に配置され、拡張カードのすべてのポートを含め、片側からアクセスできます。さらに、ユニットは壁面取り付け、ブックマウント、業界標準のDINレールマウントの3つの異なる構成で取り付け可能で、各工場のスペース制約に合わせてユニットを設置できます。

• 最新のUSBインターフェースとGPIOにより、より高速なデータ転送を実現
• 推論分析のためのマルチコアアクセラレータをサポート
• 過酷な工場環境における幅広い温度範囲と電圧スパイクに対応
• 大容量のソリッドステートストレージでデータを保存
• マルチタスク処理に対応する最大64GBのDDR4 SODIMMメモリRAM
• 最新の高速ビジョンカメラ（GigEおよびUSB 3.0）に対応
• 高性能GPUアクセラレータ用のモジュラー式PCIe拡張スロット

MVテクノロジーは、工場が製造プロセス全体を効率化することを可能にし、その多くの利点により、戦略目標の達成を支援します。

• 生産性の向上

極めて反復的な作業は、はるかに高い精度と速度で自動化できる。工場では、手作業には不向きだが機械には非常に適した作業において、人間の関与を減らすことができる。

• 品質向上

MVによる検査は、より高い一貫性と品質を実現します。ビジョンソフトウェアで初期のルールと条件を設定すれば、MVプラットフォームは時間の経過とともに学習し、より厳密なプロセス制御によって最適化することができます。

• データ分析

手作業で行っていた作業もコンピュータと連携することで、データフィードバックを得ることができる。撮影した画像や動画はアーカイブ化され、今後の設計や生産の改善に役立てるために分析される。

• 床面積の縮小

MVコンピュータに必要なスペースは、人間のオペレーターに必要なスペースよりもはるかに小さい。さらに、MVプラットフォームは過酷な環境下でも動作可能である。

マシンビジョンコンピュータは、産業用IoTエッジネットワークのクラウドゲートウェイとして機能します。マシンビジョンコンピュータは、特定のIoTアプリケーションを効率的にクラウドリソースに委任することで、リアルタイム処理のためにローカルコンピューティングを必要とするタスクの処理能力を解放します。また、クラウドアクセスにより、アクセス制限のある組み込みシステムのアプリケーションアップグレードやセキュリティパッチ適用も効率化されます。

Premioのマシンビジョン用コンピュータは、AWS IoT Greengrassなどのクラウドプラットフォームの導入に対応しています。これらのプラットフォームは、IoT資産の接続、監視、制御の改善を行い、企業システムの立ち上げと管理を簡素化します。また、クラウドから高度なコンピューティング機能を活用し、ローカル環境で適用することで、遅延のないパフォーマンスと洞察を実現します。

VCOマシンビジョンコンピュータシリーズは、以下の垂直市場セグメントに適しています。

マシンビジョンコンピュータは、効率的なデータ処理と高精度な自動化を実現し、インダストリー4.0を推進します。さまざまな過酷な環境における厳しい物理的条件に耐えるように設計・製造されたマシンビジョンコンピュータは、視覚データの処理と活用に特化した高性能かつ拡張性の高いソリューションです。汎用性の高い単一のマシンビジョンコンピュータに多数のワークロードを統合することで、障害発生箇所とハードウェア全体の設置面積を削減できます。強力なローカルコンピューティングと低遅延通信により、より高精度な画像処理が可能になり、リアルタイムで実用的な洞察が得られ、推論分析アプリケーションに情報を提供し、高度な自動化を実現します。