案例研究
来自西方文明摇篮的故事带到数字时代
发布05/03/2018
作者:Katia Ostrowski, Matrox Imaging通信专家
matrix Imaging软件和帧抓取器帮助Bookscanner SA在具有挑战性的视觉系统中提高图像采集频率
起源于神圣罗马帝国的印刷机在1440年得到完善,并迅速成为本千年最具影响力的发明之一,极大地降低了印刷书籍和文件的成本和时间。印刷术促进了大众传播,到了文艺复兴时期,有数百万本书被广泛出版。
印刷作品需要数字化保存和传播。Bookscanner SA是Bookscanner©扫描设备的制造商,该设备适用于A1页大小以内的印刷品的自动数字化。扫描设备使用最先进的方法,精确和可靠地复制印刷页。它们的主要客户是私人和国家图书馆,典型馆藏约5000册;这些客户都面临着耗时和劳动密集型的数字化过程的挑战。George pistikos是一名拥有20多年信息和计算机系统开发经验的电气和计算机工程师,他创立了Bookscanner SA,旨在“利用尖端机器人技术将人类从重复性和乏味的工作中解放出来”。
一鸣惊人
为了在希腊的安装,Bookscanner SA寻求通过更新技术来提高他们的服务。他们选择的相机是Teledyne e2v ELiiXA+,这是一款16K CoaXpress®行扫描相机,分辨率高达600 dpi。在研究兼容的软件和硬件组件时,Bookscanner SA发现Matrox Imaging提供了一种兼容的、即插即用的解决方案,该解决方案建立在强大的Matrox Imaging Library (MIL)平台上。MIL的子集MIL- lite包括一系列用于图像捕获、显示和注释的编程函数;应用程序编程接口(API)使用简单,支持最常见的编程语言,包括c++、c#和Visual Basic®。与matrix Radient eV-CXP帧抓取器配对,这个解决方案形成了Bookscanner机器视觉基础设施的支柱。
一个真正的引人入胜的书
图书扫描系统的设计包括一个玻璃表面的金属外壳,它沿着水平轴移动,并有用于页面高度的活塞,加上监测过程正常操作的传感器。当书沿玻璃表面水平移动时,金属棒防止书合上;在扫描过程中,安装在手臂上的行扫描相机会跟踪书的轨迹。在玻璃表面下面,两块金属片通过垂直移动的滑轮沿玻璃表面的长度移动。伺服电机(富士通阿尔法5智能)供电的Bookscanner设备,允许温和处理每一个物理书籍,避免任何磨损,同时实现1m /s的高运行速度。
他们面临的挑战是使伺服电机的运动与图像采集频率同步;这种同步是必要的,以避免任何失真的最终图像。一个由计算机、机械和电子工程师组成的团队——即Pistikos,与Antonios Gasteratos博士、Petros Teneketzis和Antonios arvanititis结合了机器人和机器视觉系统方面的专业知识,设计了Bookscanner视觉系统。开发过程耗时4个月;视觉系统的设计在很大程度上是自主操作的。操作人员必须根据图书的脆弱性选择所需的dpi作为输出分辨率,并选择扫描速度。
Arvanitidis说:“matrix Radient帧抓取器的I/O功能对我们的项目来说是绝对必要的。该系统最大的挑战是同步伺服电机的运动和图像采集频率。我们通过电子邮件联系了Matrox成像技术支持团队,收到了对我们的支持需求的快速准确的响应。Matrox提供了一个友好的框架,用于集成低电平伺服编码器输出信号与ELiiXA+相机的输入信号,以触发图像采集。”这个功能被证明是这个故事的转折点。
大量的书籍智慧的展示
随着系统的全面功能和部署,Bookscanner SA的研发部门正在努力开发下一个版本的视觉系统软件,引入神经网络纠正图像失真的能力。加斯特拉托斯指出:“这种改进将有助于增加我们的客户基础,使我们能够在不拉伸或损坏纸张的情况下使用更脆弱的书籍。”
Bookscanner SA对将新的机器视觉技术添加到先进机器人行业的前景感到兴奋,并计划在硬件和软件方面扩展他们的解决方案。Teneketzis肯定,“机器视觉技术将是我们产品的主要重点领域之一。新的功能——比如基于图像/模式识别的抓取——将被引入,为了实现我们的目标,matrix Imaging将是一个很好的合作伙伴。”
结论
将MIL-Lite和Radient eV-CXP帧抓取器集成到Bookscanner系统中,提供了一个将高级软件抽象与低级电子管理连接起来的机会;这有利于操作人员的更改,并改进了整个系统的功能。随着Matrox Imaging产品的加入,Bookscanner SA将开发时间缩短了近6个月,并避免了额外的开支。Arvanitidis总结道:“由于MIL-Lite软件的即插即用特性,我们赢得了时间,建立了必要的沟通,并成功克服了升级视觉系统的挑战。”
参考文献
1.马歇尔·麦克卢汉,《古腾堡银河:印刷人的形成》(第1版),(多伦多:多伦多大学出版社,1962)。
确认
以下几个人对Bookscanner SA视觉系统的开发做出了不可估量的贡献:
Antonios Gasteratos博士,色雷斯德谟克利特大学生产和管理系主任,他在计算机视觉和机器人方面的知识。
Petros Teneketzis,机械工程师,他带来了机械、动力学和CAD系统的专业知识。
Antonios Arvanitidis,电气和计算机工程师,他在软件和硬件设计和开发、控制系统和机器视觉方面的知识。