به کار گیری دوربین های Basler Scout در سیستم های پاتولوژی

مشتری:
شرکتی آسیایی که در زمینه تکنولوژی پزشکی فعالیت دارد
کاربرد درخواستی:
سیستم دریافت اطلاعات گراف پاتولوژی (PGIS) بر اساس تصاویر استاندارد ذخیره‌شده و ارتباط با سیستم (PACS) است. به‌صورت سنتی، تکنولوژی PACS برای ذخیره‌سازی و بازیابی تصاویر دیجیتالی پزشکی استفاده می‌شود. با پیشرفت تصویربرداری دیجیتال، محاسبات و فناوری شبکه سیستم PACS اکنون شامل تصویربرداری، انتقال و مدیریت امن از تصاویر پزشکی است.
سیستم‌های PGIS در بخش پاتولوژی بیمارستان‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. اجزای تشکیل دهنده هر سیستم شامل یک دوربین و یک میکروسکپ است. تصاویر دریافتی از نمونه‌های آزمایشی برای تجزیه‌وتحلیل پزشکی بافت نمونه‌ها و ذخیره‌سازی شواهد مورداستفاده قرار می‌گیرند. پیرو تصویربرداری انجام‌شده، مورفولوژی سلول‌ها انجام می‌شود و اطلاعات اندازه‌گیری شده بر اساس تصاویر دریافتی است، هرکدام از این اطلاعات مربوط به‌اندازه قطر و سایر پارامترهای مورفولوژیکی است. سپس آمارهای مختلف از قبیل تعداد سلول به‌صورت خودکار تولید و ذخیره می‌شود. کیفیت تجزیه‌وتحلیل مورفولوژی نمونه‌ها قابل‌اعتماد است. با استفاده از این تکنیک تحلیلی دقیق و معتبر جهت تشخیص زودرس سلول‌های سرطانی به‌ویژه برای زنان است. با استفاده از یک دوربین این سیستم مبتنی بر PACS و توابع تحلیلی جامع به پزشکان این اجازه را می‌دهد که با توجه به تحلیل‌ها تشخیص دقیق‌تر و سریع‌تری داشته باشند.

تغییر شناسایی اجزای تشکیل دهنده خون از آنالوگ به دیجیتال

مجری انجام پروژه:

شرکت RTS زیرمجموعه شرکت Entologi یکی از گروه‌های مهندسی انگلیسی است که به‌سرعت رشد کردند. فعالیت اصلی این شرکت تولید و تأمین محصولات خودکار و راه‌حل کاربردی صنعتی و علمی است، ازجمله فعالیت‌ها عبارت‌اند از:

کشف مواد مخدر

کنترل کیفیت مواد دارویی

فعالیت در زمینه های بیوتکنولوژی و بیوبانکی

بسته بندی و تولید مواد غذایی

اتوماسیون هسته ای و دفاعی

کاربرد درخواستی:

تجزیه خون به‌صورت دستی یک روش بسیار زمان‌گیر است، اما با توجه به نمونه‌های خون که متغیر های بسیار زیادی دارد اتوماسیون کردن این کار بسیار دشوار می‌شود. شرکت RTS چندین پروژه برای بانک خون انگلستان با توانایی بالا اجرا نمود. این سیستم وظیفه راه‌اندازی کاربرد موردنیاز با توان و کیفیت بالا و همچنین با مدیریت تغییرات در حجم، غلظت و میزان تیرگی نمونه‌های خون را داشته باشد. بدون استفاده از یک چنین سیستم اتوماسیون آزمایشگاهی به تعداد زیادی تکنسین نیاز خواهد بود که عملیات تجزیه را باوجود نگرانی حفظ سلامتی افراد در کار با خون انجام دهند.

بررسی طیف گسترده ای از قطعات پلاستیکی

معرفی:

شرکت RNA تصمیم به طراحی سیستم کاملاً خودکار لیزری و پردازش تصویر طیف وسیعی از قطعات پلاستیکی بنا به سفارشی را گرفت. اندازه‌گیری قطر سوراخ ایجادشده توسط دریل از ۱۵um تا ۵۰um.

در سیستم یک خوراک دهنده لرزشی کاسه‌ای، پردازش تصویر جهت راهنمای ربات، استفاده از سیستم Walking Beam برای انتقال قطعه، سیستم لیزر، ایستگاه‌های پردازش تصویر و کنترل سیستم در نظر گرفته‌شده است. این پروژه برای شرکتی درزمینه آشکارساز گازها در صنعت معدن به‌کار گرفته‌شده است.

چالش‌ها:

–          ارائه خدمات یکسان با انعطاف بالا برای تمامی اجزاء (۱۱ قطعه متفاوت)

–          قابلیت تغییر سریع در تنظیمات برنامه جهت تعویض قطعات متفاوت

–          ارائه کنترل کیفت ۱۰۰% از سوراخ ورودی و خروجی قطعه

پردازش تصویر ۱۲۰۰ قطعه پلاستیکی در دقیقه

صنعت پلاستیک

اجزا: تفکیک دو نوع قطعه پلاستیکی

کارایی: تفکیک و کنترل ظاهری ۱۲۰۰ قطعه در دقیقه

معرفی:

طراحی دستگاه کنترل کیفی قطعه‌ی پلاستیکی مربوط به صنایع غذایی و تفکیک آنها بصورت کاملا خودکار، شرکت درخواست کننده در زمینه صنایع غذایی در کشور بریتانیا این درخواست را مطرح می نماید.

در طراحی این دستگاه تعدادی از چالش ها برجسته شدند، که عبارتند از:

–          قابلیت قرار دادن دو نوع قطعه به دستگاه

–          قابلیت تغییر در پارامتر های دستگاه

–         تفکیک قطعات معیوب

–          کنترل با سرعت ۱۲۰۰ قطعه بر دقیقه

–          استفاده از استاندارد های صنایع غذایی

کنترل کیفیت پره‌های توربین موتورهای هواپیما با کمک دوربین Basler Pilot

توربین‌ها با شرایط بسیار سختی در داخل موتورهای هواپیما قرار دارد. آنها باید در سرعت ۳۰ هزار دور در دقیقه و در دمای بالای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد فعالیت داشته باشند. مهندسین تولیدکننده این محصولات به خوبی می‌دانند که کوچک‌ترین  نقص بر روی سطح توربین‌ها می‌تواند کیفیت را به‌شدت کم کند، هزینه‌ها را افزایش دهد و همچنین عمر مفید موتور را کاهش دهد. آنها نیاز به کنترل کیفیت پره‌های توربین با دقت بسیار بالا داشتند تا بتوانند کارایی و تولید محصولات قابل‌اطمینان بیشتری در صنعت هواپیمایی داشته باشند.

یک شرکت تولیدکننده در آمریکای شمالی با استفاده از تشخیص انسانی تیغه‌های توربین را کنترل کیفیت می‌کرد. نیروهای مجرب آموزش‌دیده برای بازرسی سطوح پره‌های توربین با دقت هزارم اینچ فعالیت می‌کردند. کنترل کیفیت دستی نه‌تنها ازنظر زمانی و هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه نبود بلکه تشخیص در نقص کاملاً نظر شخصی بود به این معنا که نتایج خروجی هر شخص برای تشخیص نقص متفاوت بود. درنهایت به دلیل وقت‌گیر بودن کنترل کیفی دستی تصمیم گرفتند که کنترل کیفیت به‌صورت سیستماتیک بر روی یکی از پره‌ها انجام دهند. کاملاً واضح است که تولید کنند با سیستماتیک کردن کنترل کیفیت در زمان خود صرفه‌جویی کرده و همچنین در خروج تکرارپذیری بیشتری را شاهد خواهد بود.

آنها درخواست یک دستگاه کنترل کیفیت پره‌های موتور هواپیما را مطرح کردند. Louis Dicaire مدیر پروژه می‌گوید در اوایل این پروژه قابلیت تکرار، انعطاف و دقت بالا از ضروریات در جهت موفقیت بوده است. با توجه به تجربه قبلی تیم مهندسی شرکت Orus که بر اساس اندازه‌گیری چشمی در نظام کانادا بود توسعه دستگاه را ادامه دادند. و همچنین با شرکت مهندسی Genik Automation همکاری بسیار نزدیکی داشتند.

بر طبق گفته‌های Dicaire، چالش‌های بسیار فراوانی درزمینه طراحی مکانیکی وجود دارد ازجمله: تکرارپذیر بودن، دقت بالا و خطی بودن. با توجه به خروجی نرم‌افزار دستگاه که حاصل از پردازش تصویر از خورده پیکسل‌ها است دقت دستگاه به ±۳ میکرومتر می‌رسد. البته این دقت زمانی نمایان می‌شود که از سیستم نورپردازی و تصویربرداری باکیفیت بالا استفاده شود. برای رسیدن به‌دقت موردنیاز، شرکت Orus از درجه کالیبراسیون نظامی استفاده کرد. اگرچه دستگاه بینایی ماشین  INL-1900x2T باعث صرفه‌جویی هزاران ساعت در زمان می‌شود، اما مزیت اصلی آن تجزیه‌وتحلیل دقیق و پیچیده‌ای است که با رابط کاربری ساده به اپراتور می‌دهد.

راه‌حل:

شرکت Orus ترجیح داد که نام دستگاه INL-1900x2T باشد. یک محفظه تک‌خطی که دارای دو ایستگاه کنترل کیفی می‌باشد. در ایستگاه اندازه‌گیری دو عدد دوربین Basler pilot GigE با رزولوشن ۱۹۲۰ در ۱۰۸۰  مجهز به لنز Telecentric  (لنز خطی و بدون پرسپکتیو) و دو نور LED آبی موازی (۵۲۰ nm) استفاده‌شده است. در ایستگاه کنترل کیفیت سطح از چهار دوربین Basler pilot GigE استفاده‌شده است. رزولوشن اولین دوربین کنترل سطح ۱۹۲۰ در ۱۰۸۰ می‌باشد و سه دوربین بعدی ۶۴۰ در ۴۸۰ می‌باشد. دو دوربین با شرکت CCS تولیدکننده سیستم نورپردازی از نور Diffuse on-axis lights و دو دوربین با شرکت CCD تولیدکننده نورپردازی از نور Backlight استفاده‌شده است. یک ربات Fanuc 6 درجه آزادی ۲۰۰iC با کنترل‌گر ۴U که با یک PLC Omron در ارتباط است کار می‌کند. نرم‌افزار مورداستفاده از Matrox Imaging Library (MIL) 9.0  به همراه Processing Pack 1 می‌باشد.

سروو موتور چیست؟

سروموتور به انگلیسی: Servomotor یا موتور کنترل به انگلیسی: Control motor  نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف بکارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. لختی (اینرسی) در این موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است. معمولا قطر این موتورها کم اما درازای آنها زیاد می‌باشد

سرو موتور یک دستگاه کوچکی است که یک محور (shaft) خروجی دارد. این محور قادر است تا در یک موقعیت و زاویه ای خاص با ارسال سیگنال رمزی قرار گیرد. در واقع چگونگی حرکت وموقعیت های زاویه ای این محور خروجی توسط دسته ای از سیگنالهای رمزی که برای سیم کنترل آن تعریف می شودکنترل می شود. برای طول مدت زمانیکه یک سیگنال فعال بوده و یک پالس برروی خط ورودی آن قرار دارد این محور خروجی در موقعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار می گیرد و با تغییر سیگنال رمزی موقعیت زاویه ای تغییر می کند. در عمل سرو موتورها در صنایع رباتیک وتولیدات صنعتی مانند موتورهای کنترل کننده هواپیماها کنترل موقعیت سطوح ( مانند آسانسورها و … ) و… کاربرد وسیعی دارند .

سرووموتور صنعتی:

در کاربردهای مـدرن ، واژه سرو یا مکانیــسم سرو به یک سیستم کنـترلی فیدبک که متغیر کنترل شونده ، موقعیت یا مشتق موقعیت مکانیکی به عنوان سرعت و شتاب است، محدود می شود.

یک سیستم کنترلی فیدبک ، سیـستم کنـترلی است که به نگهـداشتن یک رابطه مفروض بین یک کمیت کنـترل شده و یک کمیـت مرجع ، با مقایسه توابع آنها و اسـتفاده از اختلاف به عنوان وسیله کنترل منجر می شود.

سیستم کنـترلی فیدبک الکتریکی ، عموما برای کار به انرژی الکتـریکی تکیه می کند . مشخصـات مهمی که معمولا برای چنین کنترلی مورد نیاز است ، عبارتند از :

۱- پاسخ سریع ،

۲- دقت بالا ،

۳-  کنترل بدون مراقبت و

۴-  کارکرد از راه دور .

نیاز های چنین کنترلی عبارتست از :

۱-  وسیله آشکار سازی خطا ،

۲-  تقویت کننده و

۳-  وسیله تصحیح خطا ،

دوربین های هوشمند

دوربین های هوشمند به سیستم هایی گفته می شوند که علاوه بر ثبت تصویر، قادر به تحلیل نرم افزاری در داخل دوربین است، همراه با توصیف رویداد یا تصمیم گیری هایی که در یک سیستم هوشمند و خودکار مورد استفاده قرار می گیرد، دوربین های هوشمند یک سیستم هوشمند مستقل از سایر پردازنده ها می باشد. این می تواند برای ارتباطات با سایر پردازنده ها پرتکل های مختلفی را اعم از RS232, Ethernet را شامل باشد همچنین می تواند داراری I/O با تحریک 24 ولت برای ارتباط با PLC یا رله ها داشته باشد. به طور کلی قابلیت های استفاده در بینایی ماشین بسته به درجه بندی کاربرد آن دارد. به طور کلی این وسیله کمک شایانی در کوچک کردن حجم دستگاه دارد به علت اینکه وابستگی به پردازنده های کامپیوتری و تحلیل کامپیوتری را حذف می کند، اگر چه امکان دارد از نظر هزینه ای هم مقرون به صرفه تر باشد.

اگر چه برای کاربرد های ساده استفاده می شود، ولی دوربین های هوشمند جدید از نظر سرعت پردازش و توانایی قدرت پردازش تصویر با مدل های کامپیوتری رقابت می کند. دوربین های هوشمند از اواسط دهه 80 میلادی به بازار عرضه شدند و در قرن 21 آنها به استفاده گسترده رسیدند.

داشتن پردازنده اختصاصی در هر بخش یا استفاده در سیستم هایی که احتیاج به چند دوربین برای پردازش های مختلف غیر همزمان است و یا زمانی که نیاز به توزیع دید است انتخاب مناسبی است (به عنوان مثال بازرسی یک خط مونتاژ که نیاز است در چند مرحله عملیات پردازش انجام شود).