华 南 机 器 视 觉 产 业 联 盟
SOUTH CHINA MACHINE VISION INDUSTRY ALLIANCE

行业首台5G工业相机+AI+边缘计算服务器智慧工厂升级改造方案

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微视图像创办于1994年,25年来一直深耕于机器视觉行业,从初创起始,公司一直在坚持走自主研发,持续创新的道路,开创了多个国内的第一,并相继推出了国内第一块数字图像采集卡、2005年底推出国内第一款自研的千兆网相机,率先在国内推出了工业万兆网解决方案并在宝钢产线上实施成功。


目前国家在大力提倡智能制造、中国制造2025,国产化是一个必然趋势、智能化也是必然趋势。2020年初始,国家从政策上将5G、AI定位“新基建”战略发展中的核心角色,在此前,微视已经做了很多AI相关的基础工作,我们是国内第一批将AI引入到机器数行业的企业。这一次,借助于5G高速发展的契机,我们希望再次把握住机会,将5G和AI相结合再次充分有效结合起来,为机器视觉行业的发展和新一轮技术进步贡献一点力量。


产品介绍:


5G工业相机



5G相机产品从设计到小批量投产,不到半年多时间。在开发过程中,研发团队经历了很大的挑战,由于项目交付时间非常赶,研发的计划表细化到了小时,到了项目后期,大部分团队成员攻坚了1个月左右,整个技术框架才算是验证通过了。在设计开发上,以工业相机+CPE结合的方式上加入了无损压缩,可以完全适应工业检测环境,实现5G的工业落地。

微视研发的PG-A5010C-5G相机内置华为最新的5G工业模组和海思高性能图像处理芯片,采用CMOS BSI 背照式面阵图像传感器口,5MP分辨率下采集传输帧率可达30fps,支持自动曝光、自动增益、自动白平衡;配有Nano-SIM卡座,可兼容中国移动/中国联通/中国电信的4G/5G 网络。内置高质量低延时图像压缩功能,以适应5G网络的的上行带宽。

与市场上现有的其他工业相机相比,5G相机的最突出的特点是:

1)减少线缆,通过5G传输图片,传输带宽接近1000Mb;

2)配置简单,插入SIM卡即可上5G网络;

3)以前100条产线需要100台相机加工业控制计算机,现在100条产线需要100台5G相机加一台边缘计算服务器 MEC即可

4)支持异地远程部署和运维,软件部署 升级维护成本和传统工业控制计算机相比大幅降低;

5)实时显示5G网络质量情况;

6)满足当前5G智慧工厂大部分应用场景;

7)内置华为SDK,实现3-6倍无损压缩,解决工业视觉上行带宽要求需求过大问题


对于稳定性问题和对信号接收设备的要求:

微视研发的PG-A5010C-5G相机在多个实验室做了充分的测试工作,在多个最终客户处也做了实际部署验证,在5G网络信号稳定的环境中,图像传输是非常稳定可靠的,在信号质量较差的情况下,传输效率和传输稳定性肯定会受影响。工业场景下,由于涉及图像检测,对图像数据的完整性及时延都有严格要求,因此,5G基础设施的搭建非常关键,这个基础信号的稳定性是需要运营商来保障的。另一方面。相机内置了高质量低延时的图像压缩算法,压缩比率可远程调整。目前测试情况来看,对5G上行速率要求不是特别苛刻,在部分场景下,降速到4G网路,也可以达到稳定传输。对于接收端,同样需要保证基础网络环境的稳定性,常规场景是配合华为 MEC来一起使用,5G 相机和MEC部署于客户企业的5G核心中,5G信号的稳定性及速度可以得到充分保障。

在5G相机在部署、使用和维护方面,需要注意:

一体式5G相机结构设计较为紧凑,软件设计较为智能化,因此在基础网络环境搭建完备的情况下,部署相对简易方便。在使用和维护上,我们最大限度地实现了在线操作、在线维护。可实现:远程动态调整相机参数、远程控制相机触发拍照、远程更换压缩算法、远程升级相机固件。远程做常规维护是,需要通过相机反馈信息监测记录5G网络信号质量、链路状态、传输带宽及丢帧率等。

5G相机的具体应用场景


流水线工件缺陷检测图例:



微视研发的PG-A5010C-5G相机,抛弃了传统数据传输线缆,只需要给相机供电即可保证检测系统的运行、不用部署PC或工控机算法、软件统一转移到MEC处理、现有的传统算法库集成了几十个模块算法,可在MEC边缘计算服务器端训练并统一更新升级,实施成本保守预计至少能降低40%;新的方案采用5G网络,仅需将相机终端插上SIM卡(支持国内三大通讯运营商),在MEC平台上集成相应即可,整个部署时间可压缩到2天左右,部署成本能降低80%以上;生产设备通过5G链接,对生产设备可实现远程集中运维、集中管控,运维成本能减少70%以上。

目前,5G相机将重点推向的领域是工业机器视觉检测行业,微视已成功部署在国内某大型家电的生产线上,做线序的排查。随着5G基础设施的完善,这款一体式5G相机一定能得到更为广泛的推广应用,可预计到的应用场景有:老旧工厂的改造、柔性生产、智慧工厂的建设等。后续,依托于目前陆续落地的实际项目,我们会将本技术方案及商业模式复制到科研、军工、医疗等多个5G视觉相关应用领域。

目前在开发新产品和新技术上,微视图像结合5G相机做了5G相机+AI以及传统算法的演示平台,可以给高校老师以及各工厂实验室来做实验以及展示。



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