EN

Kvantron Smart

Платформа для систем компьютерного зрения и промышленной инспекции

Kvantron Smart


О программном обеспечении

 

Kvantron Smart — это программная платформа для построения инспекционных комплексов на базе компьютерного зрения, машинного обучения и алгоритмов анализа изображений.

На основе Kvantron Smart мы разрабатываем решения для автоматического контроля качества, измерения размеров, обнаружения дефектов, классификации объектов, анализа цветности, чтения кодов, контроля маркировки и отбраковки продукции в реальном времени.

Программное обеспечение может использоваться как ядро для различных промышленных систем технического зрения: от простых инспекционных постов до комплексных решений с несколькими камерами, промышленными контроллерами, шкафами управления, датчиками синхронизации и исполнительными механизмами.

Зарегистрированное программное обеспечение

Kvantron Smart является зарегистрированной программой для ЭВМ.

Это подтверждает правовой статус программного продукта и возможность его использования в промышленных проектах, документации, договорах поставки, технических заданиях и комплексных решениях для заказчиков.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2022669791

Для чего используется Kvantron Smart

Kvantron Smart применяется как базовая программная платформа для создания инспекционных комплексов в задачах промышленного контроля.

На базе ПО могут быть реализованы следующие решения:

  • контроль размеров и формы изделий;
  • поиск дефектов поверхности;
  • контроль границ, контуров и геометрии;
  • анализ цветности и однородности окраски;
  • классификация продукции и типов дефектов;
  • контроль сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
  • контроль наличия, положения и ориентации объектов;
  • инспекция упаковки, этикеток и маркировки;
  • контроль DataMatrix, QR-кодов и технологических меток;
  • отбраковка продукции в реальном времени;
  • анализ изображений с нескольких камер;
  • обработка 3D-облаков точек и данных от 3D-сенсоров. 

Преимущество платформенного подхода

Kvantron Smart — это не одно узкоспециализированное решение, а базовая программная платформа, которая адаптируется под конкретный производственный процесс.

 

Это позволяет быстро создавать разные инспекционные комплексы на единой технологической базе.

Один программный продукт — разные задачи

На основе Kvantron Smart можно реализовать:

  1. систему контроля качества ПЭТ-преформ;
  2. систему контроля автомобильных дисков;
  3. систему классификации сырья;
  4. систему контроля фильтрующих элементов;
  5. систему контроля маркировки продукции;
  6. систему мониторинга полотна материала;
  7. систему контроля упаковки;
  8. систему сортировки продукции по внешним признакам;
  9. систему измерения геометрии изделий;
  10. систему обнаружения дефектов на поверхности.

Основные возможности Kvantron Smart

  1. 1
    Предобработка изображений

    Перед анализом изображение проходит этап интеллектуальной подготовки. Это позволяет повысить стабильность распознавания даже при сложных условиях освещения, неоднородном фоне или изменении характеристик объекта.

    Kvantron Smart поддерживает:

    • автоматическое контрастирование;
    • эквализацию и приведение гистограммы;
    • нормализацию изображения;
    • вычитание фона;
    • усиление границ;
    • повышение различимости дефектов и контуров.

    Такие методы позволяют получить более информативное изображение для последующего анализа, измерений и классификации.

  2. 2
    Фильтрация и улучшение качества изображения

    Программное обеспечение использует линейную и нелинейную пространственную, а также пространственно-временную фильтрацию.

    Реализуемые задачи:

    • подавление шумов;
    • выделение границ;
    • повышение резкости;
    • сглаживание незначимых помех;
    • стабилизация изображения во времени;
    • улучшение качества изображения перед распознаванием.

    Это особенно важно для промышленных линий, где на качество изображения могут влиять вибрации, пыль, блики, неравномерная подсветка и высокая скорость движения продукции.

  3. 3
    Автоматическая оценка качества изображения

    Kvantron Smart выполняет автоматическую многокритериальную оценку качества изображения, полученного с регистрирующей камеры.

    Система может контролировать:

    • резкость изображения;
    • уровень освещенности;
    • контрастность;
    • наличие пересветов;
    • наличие затемненных областей;
    • шумы;
    • стабильность изображения;
    • пригодность кадра для дальнейшего анализа.

    Это позволяет не только анализировать продукцию, но и контролировать корректность работы самой системы технического зрения.

  4. 4
    Геометрические преобразования

    ПО поддерживает широкий набор геометрических преобразований, необходимых для точного анализа изображения.

    Возможности:

    • масштабирование;
    • компенсация дисторсии объектива;
    • компенсация проективных искажений;
    • выравнивание изображения;
    • совмещение изображений с разных камер;
    • совмещение изображений из различных диапазонов оптического спектра;
    • работа с видимым и инфракрасным диапазонами.

    Эти функции позволяют использовать Kvantron Smart в сложных системах, где требуется высокая точность измерений или анализ данных от нескольких сенсоров.

  5. 5
    Контроль цветовых параметров

    Kvantron Smart позволяет выполнять контроль параметров цветового тона и насыщенности цветных изображений.

    Система может определять:

    • отклонение цвета от эталона;
    • изменение оттенка;
    • неоднородность окраски;
    • потемнение или выцветание;
    • пятна и загрязнения;
    • несоответствие цветовых зон;
    • нарушения технологического процесса, проявляющиеся через изменение цвета.

    Такой функционал востребован в пищевой промышленности, производстве упаковки, пластика, строительных материалов, химической продукции и других отраслях.

  6. 6
    Измерения и статистический анализ

    Kvantron Smart включает инструменты вычисления статистик и геометрических параметров изображения.

    ПО позволяет выполнять:

    • измерение площади;
    • расчет бинарных моментов;
    • расчет взвешенных моментов;
    • определение центра тяжести объекта;
    • анализ распределения яркости в заданной зоне;
    • определение минимальной и максимальной яркости;
    • поиск локальных экстремумов;
    • аппроксимацию закона распределения яркости;
    • расчет среднего и медианного значения;
    • расчет среднеквадратического отклонения;
    • определение коэффициентов асимметрии и эксцесса.

    Эти инструменты используются для контроля формы, размеров, положения, однородности, дефектов поверхности и других параметров продукции.

  7. 7
    Бинаризация и морфологический анализ

    Для выделения объектов, дефектов, границ и технологических зон Kvantron Smart использует методы бинаризации и математической морфологии.

    Бинаризация

    ПО поддерживает бинаризацию по автоматически вычисляемому порогу:

    • глобальному;
    • локальному.

    Это позволяет выделять значимые области изображения даже при неравномерном освещении или изменении фона.

    Математическая морфология

    В системе используются методы бинарной и полутоновой математической морфологии.

    Они применяются для:

    • очистки изображения от шумов;
    • выделения объектов;
    • восстановления формы;
    • поиска дефектных областей;
    • анализа структуры поверхности;
    • подготовки изображения к измерениям и классификации.

  8. 8
    Машинное обучение и нейронные сети

    Kvantron Smart включает набор библиотек машинного обучения, оптимизированных для систем технического зрения.

    Система может использоваться для:

    • автоматической классификации объектов;
    • классификации типов дефектов;
    • обнаружения дефектов на поверхности;
    • сегментации объектов;
    • распознавания сложных визуальных признаков;
    • анализа нестандартных и изменчивых изделий.

    В составе программного стека используются современные архитектуры нейронных сетей:

    • YOLO v8 — для обнаружения и классификации объектов в реальном времени;
    • U-Net — для сегментации изображений и выделения областей интереса.

    Это позволяет решать задачи, где классические алгоритмы компьютерного зрения недостаточны: например, при сложной форме дефектов, изменчивой текстуре поверхности или большом разнообразии продукции.

  9. 9
    Работа с 3D-данными

    Kvantron Smart может использовать методы вычислительной геометрии и обработки 3D-данных.

    Поддерживаемые направления:

    • обработка 3D-облаков точек;
    • глобальная регистрация облаков;
    • сегментация 3D-данных;
    • кластеризация;
    • анализ формы и пространственного положения объектов;
    • сравнение 3D-данных с эталонной моделью.

    Это позволяет создавать инспекционные комплексы не только на базе 2D-камер, но и с применением 3D-камер, лазерных профилометров, сканеров и других сенсорных систем.

Как Kvantron Smart работает в составе инспекционного комплекса

1. Получение данных

Изображения и данные поступают с промышленных камер, 3D-сенсоров, инфракрасных камер или других регистрирующих устройств.

2. Предобработка

Система улучшает изображение, компенсирует искажения, стабилизирует данные и подготавливает их к анализу.

3. Анализ

ПО выполняет измерения, поиск дефектов, анализ формы, цвета, яркости, контуров, текстуры или 3D-геометрии.

4. Классификация

При необходимости используются алгоритмы машинного обучения и нейронные сети для определения типа объекта или дефекта.

5. Принятие решения

Система определяет статус продукции: годная, бракованная, требующая дополнительной проверки или сортировки.

6. Интеграция с линией

Kvantron Smart передает сигналы на ПЛК, шкаф управления, отбраковщик, исполнительные механизмы, MES, SCADA или другие внешние системы.

Типовая структура инспекционного комплекса на базе Kvantron Smart

В состав решения могут входить:

  • промышленные камеры;
  • объективы;
  • специализированная подсветка;
  • 3D-камеры или профилометры;
  • промышленный компьютер;
  • шкаф управления;
  • датчики синхронизации;
  • энкодеры;
  • исполнительные механизмы отбраковки;
  • интерфейсы связи с производственной линией;
  • программное обеспечение Kvantron Smart.

Конфигурация подбирается индивидуально под конкретную задачу, производственную линию, скорость движения продукции, требования к точности и условия эксплуатации.

Применение в промышленности

Kvantron Smart может использоваться в различных отраслях:

  • пищевая промышленность;
  • производство упаковки;
  • фармацевтика;
  • производство пластика и ПЭТ-преформ;
  • металлургия;
  • машиностроение;
  • автомобилестроение;
  • химическая промышленность;
  • производство строительных материалов;
  • деревообработка;
  • электроника;
  • легкая промышленность;
  • контроль сырья и полуфабрикатов. 

Какие задачи можно автоматизировать

  1. 1
    Контроль геометрии

    • измерение размеров;
    • проверка формы;
    • контроль положения отверстий;
    • анализ контуров;
    • поиск деформаций;
    • сравнение с эталоном.

  2. 2
    Контроль поверхности

    • поиск царапин;
    • обнаружение пятен;
    • выявление загрязнений;
    • контроль сколов;
    • поиск трещин;
    • обнаружение включений;
    • анализ неоднородности материала.

  3. 3
    Контроль цвета

    • сравнение с эталонным цветом;
    • анализ оттенка;
    • контроль насыщенности;
    • выявление цветовых дефектов;
    • определение неоднородности окраски.

  4. 4
    Классификация

    • сортировка продукции по типам;
    • определение категории дефекта;
    • классификация сырья;
    • разделение продукции по визуальным признакам.

  5. 5
    Контроль в реальном времени

    • анализ каждого изделия на линии;
    • передача сигнала на отбраковку;
    • сохранение изображений брака;
    • формирование статистики;
    • передача данных во внешние системы.

Преимущества Kvantron Smart

Гибкая программная платформа

ПО адаптируется под разные производственные процессы и типы продукции.

Поддержка классического CV и нейросетевых алгоритмов

В одном решении могут использоваться как классические методы компьютерного зрения, так и современные нейронные сети.

Работа с 2D и 3D-данными

Kvantron Smart может применяться в задачах анализа изображений, 3D-облаков точек и данных от различных сенсоров.

Интеграция с производством

ПО может быть встроено в существующие производственные линии и связано с промышленными контроллерами, отбраковщиками и информационными системами.

Масштабируемость

На базе одного программного ядра можно создавать как локальные посты контроля, так и комплексные многокамерные инспекционные системы.

Регистрация и правовая определенность

Наличие свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ позволяет использовать Kvantron Smart в официальных проектах, договорах и технической документации.

Почему это удобно для заказчика

Использование базовой платформы Kvantron Smart позволяет сократить сроки разработки инспекционного комплекса, снизить технические риски и быстрее адаптировать решение под конкретный производственный процесс.

Заказчик получает не разрозненный набор алгоритмов, а промышленное программное ядро, на базе которого можно развивать систему контроля по мере изменения задач производства.

Индивидуальная настройка под производство

Каждый проект на базе Kvantron Smart адаптируется под реальные условия эксплуатации:

  • тип продукции;
  • скорость производственной линии;
  • требования к точности;
  • условия освещения;
  • материал изделия;
  • типы дефектов;
  • требования к отбраковке;
  • формат отчетности;
  • интеграцию с оборудованием заказчика.

Результат внедрения

Внедрение инспекционного комплекса на базе Kvantron Smart позволяет:

  1. автоматизировать контроль качества;
  2. снизить количество брака;
  3. повысить стабильность выпускаемой продукции;
  4. исключить субъективность ручного контроля;
  5. обеспечить проверку 100% продукции;
  6. выявлять дефекты в реальном времени;
  7. накапливать статистику по качеству;
  8. быстрее находить причины технологических отклонений;
  9. повысить прозрачность производственного процесса. 

Kvantron Smart — единая основа для разных инспекционных решений

Kvantron Smart позволяет создавать промышленные системы компьютерного зрения под разные задачи: от простого контроля наличия объекта до сложной классификации дефектов с применением нейронных сетей и 3D-анализа.

 

Мы используем Kvantron Smart как базовое ПО для разработки инспекционных комплексов под конкретные требования заказчика.

 

 

Получить консультацию по внедрению

Мы готовы ответить на все вопросы