NI Smart Camera を使ったマシンビジョン

このページでは、NI Smart Camera製品の概要について紹介します。スマートカメラとは、画像の入力だけでなく画像処理もカメラ上で行える一体型のマシンビジョンソリューションです。

ここで紹介するスマートカメラは、以下のページで購入いただけます。

NI 1722
NI 1742
NI 1744
NI 1762
NI 1764

NI Smart Cameraラインナップ

ナショナルインスツルメンツは、組込画像処理用のNI Compact Vision Systemや、あらゆるカメラから画像を入力できるフレームグラバなど、マシンビジョン関連のハードウェア製品を、10年以上にわたって幅広く提供してきました。そして、NIスマートカメラを発売することで、そのラインナップをさらに拡充します。NI 17XXシリーズのスマートカメラは、画像の入力と処理、さらにI/O機能がカメラに搭載されていますので、自動検査アプリケーションに最適な一体型の組込みデバイスを作成できます。

高性能プロセッサに画像センサを組み合わせたスマートカメラは、画像ではなく検査結果を返すデバイスと考えることができます。一般的な工業用カメラは、Camera LinkやIEEE 1394といった標準的なカメラバス経由でホストPCや画像処理/解析システムへの画像の入力と送信を行いますが、スマートカメラはその全ての処理をカメラ上で行います。

NI Smart Cameraは、包装検査、組み立て検査、ID/2Dコードの読み取り、モーションガイドなどの工業用画像処理/解析アプリケーションに適しています。NI Smart Cameraを使用する場合、同梱のNI Vision Builder AIソフトウェア、またはNI LabVIEW Real-TimeモジュールとLabVIEW Vision開発モジュールを使って、PowerPCプロセッサでカメラ上の画像を処理することが可能なため、検査にかかる時間とコストを削減できます。

NI Smart Cameraの仕様

高性能PowerPCプロセッサ、高品質のCCD画像センサ、そしてNI画像処理/解析ソフトウェアツールを組み合わせて使用することで、単なる画像ではなく検査結果を送信できる分散型マシンビジョンシステムを簡単に開発することができます。NI Smart Cameraは、NIのプログラマブルオートメーションコントローラおよびヒューマンマシンインタフェースと緊密に統合するよう設計されています。1つのLabVIEWプロジェクトには、NI Smart Cameraによる検査用VIとともにモーションコントロール、データ集録、オペレータ用インタフェースのコードも含めることができます。

NI Smart Cameraの初代2機種（NI 1722/NI 1842）は、2007年12月にリリースされました。そして今年ナショナルインスツルメンツは、NI 1744、NI 1762、NI 1764の3種類の新しいNI Smart Cameraを発売しました。

現行の全てのNI Smart Cameraには、モノクロ画像センサが搭載されています。NI 17x2製品は、全てVGA（640 x 480）解像度の画像センサを搭載しています。一方NI 14x4製品は、SXGA（1280 x 1024）解像度の画像センサ（17X2カメラの4倍）を搭載しています。

オンボード処理

全てのスマートカメラには、PowerPCプロセッサが搭載されています。NI 1722のPowerPCは400 MHzですが、他の機種は全て533 MHzのPowerPCを搭載しています。パターンマッチング、データマトリクスコード読み取り、光学文字認識などを行うアプリケーションに対応するため、NI 1762とNI 1764には720 MHzのTI DSPコプロセッサが搭載されています。このコプロセッサは、プログラミングの変更なしでこれらの3つのアルゴリズムを処理し、コプロセッサを搭載しないモデルに比べ最大4倍の性能を実現します。下記の表をご覧ください。

NI Smart CameraのI/O

NI Smart Cameraには、工業用のオンボードI/Oも搭載されています。各カメラには、ともに光学絶縁されたデジタル入力とデジタル出力が2個ずつあり、24 VのI/Oラインで、工業環境での通信と制御向けに設計されています。出力はパルス列の生成が可能なので、シンプルなアクチュエータ制御以上の機能が実現できます。これらのカメラで実行できる高度制御の一例として、シンプルなステッパモータ制御があります。ステッパモータ制御を行うには、いずれかの出力に「ステップ」を送信し、別の出力に「方向」を送信します。

また、全てのNI Smart Cameraには、ローカルネットワーク用と拡張I/O用にギガビットEthernetポートが2個搭載されています。それらのEthernetポートはModbus TCPもサポートしていますので、PLCとの通信も可能です。シリアルインタフェースが必要な方のために、全てのNI Smart CameraはModbus対応のRS-232ポートも搭載しています。また、位相差出力エンコーダにも対応していますので、リニア/ロータリドライブを採用したシステムにも接続することができます（NI 1722にはこの機能はありません）。

ダイレクトドライブライティング

NI 1722以外のNI Smart Cameraに搭載されているダイレクトドライブライティングは、システムを大幅に簡素化しコストを削減することができる極めて便利な機能です。このコントローラを使用すると、最大500 mAのDC電流または最大1 Aのストロボ電流をスマートカメラから電流駆動式LED照明の端子に電力供給できます。そのため、NI画像処理/解析ソフトウェア内の画像入力APIから直接照明を制御することが可能となり、さらに外部ストロボコントローラも不要になります。

NI Smart Cameraで対応可能な範囲を超えた電流やタイミングがライティングで必要な場合のために、全てのNI Smart Cameraには5 Vまたは24 Vのストロボ出力が搭載されていますので、外部ライティングコントローラを制御することも可能です。

NI Smart Camera製品の機能

• Sony製の高品質CCD画像センサ
• 強力な組込みプロセッサ
• 絶縁機能付工業用内蔵デジタルI/O
• Modbus TCP対応のGigabit Ethernetポート2個搭載
• Modbus対応のRS-232ポート
• Vision Builder AI開発ソフトウェア
• エンコーダのサポートによる検査のタイミングをリニア/ロータリドライブシステムと同期可能^*
• LED照明用の内蔵ダイレクトドライブコントローラ*
                                   *NI 1722を除く

詳しくは、簡単なスタートアップビデオをご覧いただくか、ni.com/smartcameraにアクセスしてください。

NI Smart Cameraのモデルページは、下記リンクからご覧いただけます。

NI 1722
NI 1742
NI 1744
NI 1762
NI 1764

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