Automobilový systém vidění: noční vidění v moderních vozidlech

Provoz je ve večerních hodinách zpravidla výrazně řidší, než je tomu ve dne. Navzdory tomu je číslo nehodovosti večer a v noci stále poměrně vysoké. I přesto, že přední světlomety vozidel - obzvlášť u novějších typů - závoj tmy prosvítí spolehlivě a v případě dálkových světel umožní řidiči vidět i do úctyhodné vzdálenosti, stále jsou podmínky výrazně horší než ve dne a předpoklad, že řidič něco na temné vozovce přehlédne je výrazně vyšší. Vůz si lze vybavit pomůckou, která Vám v noci umožní předvídat, co se ve tmě ukrývá - jedná se o noční vidění.

Noční vidění pro automobily se dělí na dva základní systémy. Infračervené záření má větší vlnovou délku, než viditelné světlo (tedy spektrum elektromagnetického záření, které dokáže zachytit lidské oko), je tedy pro nás bez použití technologií neviditelné. Mimo jiné oblasti je ale infračervené záření nedocenitelným parťákem, který pomůže včas odhalit zvířata či lidi pro řidiče za tmy jinak těžko pozorovatelné.

Pasivní systémy nočního vidění spoléhají hlavně na termokameru. Ta zachycuje infračervené záření z objektů, které vyzařují teplo. Data z kamery jsou zpracována systémem a následně černobíle vyobrazena řidiči prostřednictvím centrálního displeje. Hlavní předností pasivních systémů je vzdálenost, na kterou „dohlédnou“. Jejich dosah může být až přes jeden kilometr. Zároveň ale spoléhají na tepelnou diverzitu vozovky a jejího okolí - obvykle vozovka vyzařuje více tepla než její okolí, řidič tak na displeji může jasně vidět, v jakých místech a vzdálenostech od vozovky se například nachází srna, která představuje potenciální nebezpečí. Nejsou-li teplotní rozdíly vozovky a okolí dostatečně rozdílné, nemusí mít řidič zcela jasnou představu o tom, kde se srna zrovna nachází (avšak srnu samotnou systém zachytí).

Aktivní systémy fungují odlišně než systémy pasivního nočního vidění. Mají totiž zdroj vlastního infračerveného záření - vysílají tak vlastní infračervené světlo (buď konstantně nebo periodicky), které dolétne na větší vzdálenost než světlo z běžných světlometů. Oproti pasivním systémům systémy aktivního nočního vidění fungují na menší vzdálenosti a nefungují tak dobře při špatném počasí (déšť, vánice).

I přes moderní technologie a snahu předcházet nehodám nikdy nevíte, co se může stát. Proto, jestli zvažujete jistotu ve formě havarijního pojištění, vyzkoušejte naší online kalkulačku. Jsem Martin Daneš, obchodní ředitel Povinne-ruceni.com. Naším cílem je najít pro vás vždy to nejvhodnější pojištění dle vašich potřeb. Díky široké nabídce produktů od všech významných pojišťoven vám dokážeme poskytnout řešení odpovídající vašim představám.

Odpoledne se stmívá čím dál dříve a horší viditelnost může dělat velké problémy hlavně na silnici. Nejvíc nehod se loni stalo mezi 16. a 17. hodinou. Kam řidiče nedohlédne, vidí u nejnovějších aut kamery. Venku je černočerná tma a Bernard Hesse z automobilky Peugeot se právě naslepo rozjíždí na malém parkovišti. „Když kamera vidí na silnici zvíře nebo chodce, systém kolem objektu nejprve namaluje žlutý rámeček. Pak červený, když se přiblížíte. Před auto Bernardovi znenadání skočí kolega Nicholas, napodobuje zajíce. Auto ho ihned zaznamená a na displeji zarámuje nejprve žlutě, pak červeně.

„Ta technologie je pozoruhodná. „Jsou dva druhy nočního vidění - aktivní a pasivní systém. Pasivní systém využívá termokameru, která pouze na základě teploty toho daného objektu ho zvýrazní. To používá třeba BMW, naopak Mercedes využívá - podle některých - pokročilejší systém, tzv. aktivní. „Chodci chodí v černém oblečení a i ty nejmodernější světla je někdy nedokáží vidět. A že si řidiči letos všímají o něco hůř než třeba loni, říká při pohledu do statistik nehodovosti šéf dopravní policie Tomáš Lerch. „Bohužel s příchodem zimy zaznamenáváme stále vyšší počet tragických dopravních nehod, zejména s účastí chodce. V letošním roce jsme po dvou letech poklesu zaznamenali nárůst počtu usmrcených chodců a to jak v obci, tak i mimo obec. Co se týká sražené zvěře, dlouhodobě narůstá počet střetů se zvěří. I v letošním roce je zde zaznamenán nárůst. Loni zemřelo na českých silnicích 101 chodců a policie řešila 12 a půl tisíce nehod se zvěří. Obě čísla budou letos pravděpodobně vyšší.

Kamery možná vidí dál a mnohdy lépe než řidič. Tzv. systémy nočního vidění mají budoucnost. I když jsou automobilové světlomety stále dokonalejší, nepostihnou vše. Stačí pohled do statistik nehodovosti, aby bylo zřejmé, že ačkoli je v noci mnohem menší intenzita silničního provozu, vzrůstá výrazně počet vážných nehody kvůli zhoršené viditelnosti. Některé automobilky začaly proto nabízet systémy nočního vidění inspirované přístroji určenými k vojenským účelům.

Aktivní nebo pasivní systémySystémy nočního vidění jsou zatím doménou luxusních automobilů, nicméně stejně jako u ostatních asistenčních systémů lze očekávat postupné rozšiřování do cenově dostupnějších segmentů. V zásadě existují dva systémy nočního vidění - aktivní a pasivní. Aktivní systém montovaný do produktů značek Mercedes-Benz a Toyota/Lexus je vybaven speciálními světlomety, které vyzařují do okolí pro lidské oko neviditelné infračervené paprsky, jejichž odraz pak snímají kamery citlivé na světlo v tomto frekvenčním pásmu. Pasivní systém používaný značkami Audi, BMW, Cadillac a Honda sám nic nevysílá, nýbrž jen vytváří obraz na základě snímání tepelného záření okolních předmětů. Je zřejmé, že kvalitnější obraz poskytuje aktivní systém, na druhou stranu pasivní systémy mívají větší dosah - až 300 metrů.

Automatické rozpoznávání chodcůNejvyspělejší systémy jsou navíc vybaveny funkcí rozpoznávání chodců nebo i zvířat v blízkosti předpokládané dráhy jízdy vozidla. V případě nebezpečí je řidič včas upozorněn, aby mohl přizpůsobit řízení potenciálně nebezpečné situaci. Systém automatického rozpoznávání chodců je založen na náročném zpracování a vyhodnocování obrazových dat. Vision systémy jsou nedílnou součástí Průmyslu 4.0 jako řešení vyvinuté v rámci automatické kontroly kvality.

Široké uplatnění a stále přesnější obsluha systémů jsou hlavními faktory, které zvyšují jejich oblibu. V Etisoftu již léta vytváříme systémy kontroly obrazu pro výrobu, sklady, třídírny, velkoobchody a mnoho dalších subjektů z různých odvětví. Nabízíme ta nejinovativnější a nenahraditelná řešení, která perfektně fungují v moderních podnicích. Co přinášejí producentům? Podle definice se systém vidění skládá především ze systému kamer a senzorů a také ze softwaru odpovědného za zpracování a analýzu obrazu.

Základem systému je kamera, která zaznamenává obraz. Důležité jsou také zrakové senzory. Zatímco však první systémy strojového vidění v průmyslu byly často omezeny téměř výhradně na kamery, dnes jde o mnohem pokročilejší systémy, složené z četných elektronických zařízení a softwaru, komunikujících se zákaznickými systémy. Způsob fungování kamerových systémů závisí na procesu, předmětu kontroly a pokynech zákazníka. Nejběžnější praxí je implementace systémů, jejichž provoz je založen na porovnávání předmětu kontroly se zaznamenaným vzorem. Pokud vyhovuje, je produkt odeslán do dalších výrobních procesů na lince. V každém případě je nutný software, který analyzuje aktuální stav věcí, vzorová data a konkrétní způsob reakce.

K výrobní lince jsou navíc připojeny moderní kamerové systémy, včetně těch, které nabízí Etisoft, aby proces řízení mohl probíhat efektivně, bez zastavení linky a reakce probíhaly automaticky. Systémy jsou navrženy tak, aby spolupracovaly, analyzovaly a analyzovaly různé parametry včas. Instalace systému vidění. Výrobní společnosti čelí každý den řadě výzev. Za prvé, v případě častých vracení a reklamací jsou systémy vidění dobré v odhalování vad, které se vyskytnou při výrobě. Druhou situací je vznik nových standardů kvality nebo očekávání zákazníků, které musí firmy splnit.

Za třetí je potřeba nahradit pracovníky kontroly kvality stroji. Každý den zlepšují práci na výrobních linkách, ve skladech a třídírnách. Pracují 24 hodin denně, v obtížných podmínkách a nahrazují únavnou práci lidí. Není pochyb o tom, že systémy vidění hrají klíčovou roli v automatizaci procesů. Aby však byly skutečně užitečné, musí být správně nainstalovány a naprogramovány. Je třeba zdůraznit, že instalace se týká nejen samotné kamery, ale také osvětlení, ovládacího panelu a kabeláže zodpovědné za připojení k výrobní lince. V této fázi hraje důležitý úkol integrátor, tedy řádně připravená osoba zodpovědná za správnou implementaci systému vidění. Měl by vybrat vhodnou kameru a parametry osvětlení.

V dnešní době jsou systémy vidění v průmyslu více než jen jednoduché systémy, které identifikují odchylky od normy. Pokud systém detekuje závadu produktu, automaticky podnikne kroky k jejímu odstranění. To jsou současná očekávání podnikatelů ohledně systémů vidění ve výrobě, montáži, balení a všech dalších aplikacích. Proto je nezbytné navázat vhodnou komunikaci se systémy zákazníka a s výrobní linkou. Tyto činnosti doporučujeme svěřit do rukou profesionálů Etisoftu, kteří mají v této oblasti dlouholeté zkušenosti.

Na výrobních linkách, ale i ve velkoobchodech, třídírnách a na mnoha dalších místech dochází k diverzifikaci produktů. Jak je možné, že si systémy vidění dokážou poradit s tak širokou škálou úkolů a typů produktů? Naše moderní kamerové systémy pro průmysl se díky vhodnému softwaru dokážou přizpůsobit jednotlivým úkolům a kontrolním bodům. Systém lze naprogramovat tak, aby prováděl více úkolů pro jeden kontrolní bod nebo produkt, což zajišťuje automatickou kontrolu několika různých funkcí. Jinými slovy, uživatel nemusí vůbec zasahovat, aby systém počítačového vidění začal vykonávat úplně jiný úkol, než jaký dělal ještě před chvílí. Tím, že předem identifikuje nesprávné tvary výrobku, pak může určit vzájemnou polohu součástí úplně jiného výrobku.

Výše uvedenou otázku lze položit i zcela jinak - proč je vůbec automatizace potřeba? Systémy vidění jsou v automatizaci nepostradatelné, respektive tvoří její neoddělitelný konstituční prvek. Jinými slovy, patří mezi systémy s největším vlivem na rozvoj automatizace. I ten nejkoncentrovanější a nejpečlivější zaměstnanec může někdy udělat chybu, protože lidské vnímání má svá omezení. To je ovlivněno řadou faktorů, včetně denní doby, množství podnětů ve výrobě a kondice zaměstnance. Nahrazení lidské práce robotickými systémy je dlouhodobým řešením. Dnes však dostává zcela jiný rozměr, jak ilustrují systémy vidění v průmyslu.

Automatizace má smysl, protože roboti umí lépe, efektivněji a přesněji než lidé. Systémy vidění se používají především pro kontrolu kvality. Může se však jednat o kontrolu kvality jak produktu, tak samotného procesu výroby či balení. Klíčovým úkolem kamerových systémů je identifikace chyb, která je založena na analýze vzorů. Systémy vidění ve výrobě mohou fungovat v několika fázích procesu vytváření produktu. Začínají rozborem správnosti provedení jednotlivých prvků a následně jejich vzájemným propojením. Identifikace chyby má za následek vyslání signálu, který spouští práci robotů nebo jednotlivých manipulátorů, kteří chyby opravují. Systémy vidění v balení kontrolují umístění produktu ve vztahu k vertikálnímu a horizontálnímu směru a k obalu. To vše proto, aby nedošlo k poškození zboží a aby byla zajištěna konzistentnost umístění jednotlivých produktů v obalech. Systémy vidění při vychystávání mají podobné úkoly jako při balení. Tentokrát se však analýza zaměřuje na hromadné balení.

Nebýčejnější aplikace kamerových systémů jsou uvedeny výše. To však dnes není vše. Výše uvedené akce se vždy přímo či nepřímo promítnou do zvýšení zisků společnosti. Obrazový rekordér je jedním z klíčových prvků systémů ovládání videa. Typ kamery se vybírá s ohledem na specifika odvětví, typ kontroly a produktu. Systém založený na řádkovém skenování pomocí kamery umožňuje skenování objektu řádek po řádku, aby se nakonec získal úplný obraz dané součásti. Tento typ kamery je zvláště užitečný ve velkoobjemových produkčních prostředích, kde se objekty rychle pohybují nebo jsou velké. Lineární kamery jsou dobré při ověřování barvy, rozměrů, polohy a textury produktů. Moderním řešením jsou pokročilé 3D kamery, které umožňují dosáhnout hloubkového efektu, který zajišťuje velmi detailní kontrolu jednotlivých parametrů. Systémy vidění ve výrobě mohou využívat i povrchové (maticové) kamery, které umožňují jednoduchý způsob získání dvourozměrného obrazu. Někdy je potřeba komplexně ověřovat výrobky z různých stran zároveň nebo velké rozměry či nepravidelné tvary. To vše Etisoft svým zákazníkům poskytuje.

Na trhu působíme již léta a řadíme se mezi přední evropské výrobce kamerových systémů. Spolupracujeme s klienty z různých odvětví, což nám dává znalosti a zkušenosti k nalezení řešení šitých na míru individuálním potřebám. K analýze snímků ve 2D nebo 3D používáme nejkvalitnější vybavení a software. Naše systémy vidění umožňují snadnou konfiguraci se systémy MES. Systémy průmyslového vidění dodávané, montované a implementované společností Etisoft jsou zárukou vstupu na vyšší úroveň automatizace. Zajišťují efektivnější a plynulejší provádění výrobních procesů a další a tím zlepšují fungování celého podniku a vyšší spokojenost zákazníků.

Jak fungují systémy nočního vidění v autech

Pasivní systémy vidění zachycují teplo, které samo vyzařuje každý objekt s teplotou vyšší než okolí. Kamera toto záření zachytí a přepočítá na obraz zobrazený na displeji. Dosah je až kolem 300 metrů a detekce probíhá bez potřeby dodatečného osvětlení. Aktivní systémy vysílají infračervené paprsky a odraz je sledován kamerou; obraz bývá ostřejší a detailnější v blízkém okolí, nicméně dosah bývá kratší a vlivy počasí mohou být rušivé.

Nejvyspělejší systémy jsou navíc vybaveny funkcí rozpoznávání chodců nebo i zvířat v blízkosti dráhy jízdy. V případě nebezpečí je řidič včas upozorněn, aby mohl přizpůsobit řízení potenciálně nebezpečné situaci. Systém automatického rozpoznávání chodců je založen na náročném zpracování a vyhodnocování obrazových dat. Vision systémy jsou nedílnou součástí Průmyslu 4.0 jako řešení vyvinuté v rámci automatické kontroly kvality.

Rozšíření a budoucnost systémů vidění

Systémy vidění jsou v automobilovém průmyslu doménou luxusních vozů, nicméně lze očekávat postupné rozšiřování do cenově dostupnějších segmentů. Pasivní infračervené kamery mají problém s objekty s podobnou teplotou jako okolí, déšť a mlha zhoršují obraz, a cena za dané řešení bývá vysoká. Přesto jejich význam v bezpečnosti vozidel roste, a některé automobilky kombinují obě technologie pro lepší pokrytí.

Co se stane, když systém něco uvidí? Obraz na displeji není vždy postačující; moderní systémy proto upozorní i zvukovým signálem a promítnou výstrahu do zorného pole řidiče. Některé pokročilé modely dokážou rozlišit chodce od zvířete a prioritizovat varování pro chodce. Automatické brzdění na základě nočního vidění zatím nebývá standardem, ale u některých modelů se objevuje jako součást nouzového balíčku.

Průmyslové využití a implementace systémů vidění

Systémy vidění se používají především pro kontrolu kvality - identifikace chyb založená na analýze vzorů. Mohou fungovat v několika fázích: analýza provedení prvků, jejich vzájemné propojení a vyslání signálu k nápravě. Systémy vidění v balení kontrolují umístění produktu vůči obalu, ve vychystávání zase sledují hromadné balení. Výše uvedené akce se promítají do zvýšení zisků společnosti.

Typy kamer zahrnují lineární kamery pro skenování objektu po řádcích, 3D kamery pro hloubkový dohled, a povrchové kamery pro dvourozměrný obraz. Etisoft nabízí řešení pro průmysl, spolupracuje s klienty z různých odvětví a umožňuje konfiguraci systémů pro MES. Instalace zahrnuje osvětlení, ovládací panel a kabeláž, a integrátor je klíčovou osobou za úspěšnou implementací.

Na závěr: Systémy vidění mohou naprogramovat více úkolů pro jeden kontrolní bod a umožňují automatickou kontrolu několika funkcí. To šetří čas i náklady a zvyšuje spolehlivost výrobního procesu.

tags: #automobil #system #videnia