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

More Related Content

Viewers also liked

Similar to NIDays 2013

More from Workswell s.r.o.

NIDays 2013