Marco Diani, CEO di iMAGE S.
L’innovazione è nel DNA di iMAGE S. L’azienda punta oggi a progetti per un nuovo domani, vivace, interattivo, sfidante, capace di assicurare le tecnologie più avanzate dell’Image Processing alle applicazioni intelligenti di un mondo che cambia.
di Remo Sala (*)
Dietro l’apparente casualità degli eventi si nasconde un insieme di regole universali, come quelle della scienza e della tecnologia che hanno portato a una “disruption” forte in molti campi, cambiando la nostra percezione del mondo in diversi ambiti, incluso quello delle applicazioni industriali. In un momento di transizione, come quello che stiamo vivendo, ci siamo rivolti a iMAGE S – realtà che fin dai suoi esordi, nel 1994, ha segnato la storia della visione artificiale nel nostro Paese – per capire le sfide che occorre fronteggiare nell’evoluzione della Machine Vision. Dalle parole di Marco Diani, CEO di iMAGE S, le novità di un 2021 denso di sorprese che l’impresa ha riservato al mondo industriale.
Ci sono buone prospettive di superare a breve la fase acuta della pandemia: come questo si riflette nel mercato della visione?
Oggi la fase acuta della pandemia sembra superata e si delinea un recupero del tempo perso a causa dei lockdown con un’accelerazione dei nuovi progetti di automazione industriale che sempre di più includono l’utilizzo di sistemi di visione. Questa tendenza però è rallentata dall’attuale criticità di approvvigionamento dei componenti elettronici, si pensi ad esempio alle aziende automobilistiche che hanno dovuto rallentare la produzione per via della mancanza di chip. Il mercato della visione è un mercato di nicchia e sicuramente non avrà la priorità nell’approvvigionamento di componenti rispetto alle grandi industrie dell’auto piuttosto che ai produttori attivi nel mondo della elettronica di consumo. La pandemia ha causato danni a tutto il sistema produttivo, ma a molti ha dato comunque vantaggi anche importanti, si pensi ad esempio al settore farmaceutico e ai suoi fornitori di automazione.
“La figura dell’integratore di sistemi di visione è ad oggi ancora fondamentale per coniugare le esigenze dell’utente, che conosce il processo produttivo”, sostiene Marco Diani.
L’Europa e l’Italia probabilmente avranno a disposizione dei fondi per iniziare cambiamenti strutturali. Che impatto prevede che avrà il Recovery Plan sul vostro settore?
Ancora difficile da valutare il contributo degli incentivi per la ripresa previsti dal programma Next Generation EU. Il settore della visione è di nicchia e ragionevolmente non riceverà finanziamenti specifici. Tuttavia, è ragionevole ipotizzare che la ripresa porterà a una maggior richiesta di sistemi di visione nei settori che hanno ricevuto incentivi; si pensi ad esempio sempre al farmaceutico, comparto storicamente trainante per la visione artificiale in ambito industriale che è in forte sviluppo anche grazie a incentivi pubblici.
Il settore della visione si è caratterizzato negli anni scorsi per una crescita a doppia cifra; la tendenza pensa che continuerà in futuro? E in che ambiti crescerà ulteriormente?
La crescita quest’anno sarà sicuramente a doppia cifra e questo permetterà, in parte, di recuperare quello che si è perso l’anno scorso. Le ragioni di questo ottimismo derivano dalla recente introduzione di numerose tecnologie sia di tipo “smart” che di tipo “high end”. Le soluzioni smart e i sensori integrati, resi sempre più performanti dai massicci investimenti dell’industria dell’auto nei sistemi di assistenza alla guida e nell’elettronica consumer, amplieranno l’utenza dei sistemi di visione industriale grazie ai minori costi e alla maggiore semplicità di implementazione. Anche nel settore “high end” ci sono novità, con telecamere sempre più risolute e veloci disponibili a prezzi sempre più competitivi. Queste nuove tecnologie permetteranno di estendere l’utilizzo dei sistemi di visione artificiale a più settori e questo sarà il motore di un incremento della domanda che genererà una crescita del settore nei suoi diversi aspetti.
Shad-o-Scan è una famiglia di detettori radiologici specificatamente progettati per i requisiti impegnativi delle applicazioni radiografiche industriali e scientifiche ad alte prestazioni.
Sul mercato della visione convivono soluzioni che promettono un utilizzo molto semplice (i cosiddetti smart sensor) e le classiche applicazioni basate sull’utilizzo di personal computer, o comunque di sistemi di elaborazione esterni alla telecamera. I primi pongono l’accento sulla importanza di conoscere l’esigenza mentre i secondi pongono l’accento sulla importanza di conoscere la tecnologia della visione. Qual è la sua opinione in proposito?
Nonostante oggi la visione sia più accessibile di un tempo, è importante sottolineare che conoscere la tecnologia è fondamentale per sfruttarla al meglio. La figura dell’integratore di sistemi di visione è ad oggi ancora fondamentale per coniugare le esigenze dell’utente, che conosce il processo produttivo, con gli esperti di sistemi di visione che conoscono la tecnologia. Gli utenti finali spesso provano a sperimentare soluzioni smart da soli ma poi si rendono conto che è necessario e più efficiente richiedere l’aiuto di esperti del settore.
È comunque fuori discussione che la realizzazione di un sistema di visione comporti un trasferimento di informazioni tra il l’utente che conosce benissimo il suo processo tecnologico e cosa vuole ottenere (ma spesso conosce poco o nulla la visione) e un tecnico di visione che conosce benissimo la visione (ma spesso non conosce il processo tecnologico del cliente). Il trasferimento bidirezionale d’informazione è spesso un punto fondamentale per il successo della applicazione, quali sono i suoi suggerimenti?
Gli integratori di automazione sono esperti nel mettere in comunicazione i clienti finali con gli esperti di visione, inserendo anche altre componenti tecnologiche necessarie per l’applicazione, come robot o altri sistemi di attuazione e controllo. Tipicamente le diverse tecnologie (visione, robotica, automazione…) hanno sviluppato dei linguaggi specifici per cui spesso risulta difficile fare comunicare efficacemente i diversi attori coinvolti nella realizzazione di un impianto.
“La ripresa porterà a una maggior richiesta di sistemi di visione nei settori che hanno ricevuto incentivi; si pensi ad esempio al farmaceutico, comparto storicamente trainante per la visione artificiale in ambito industriale”, sottolinea Marco Diani.
Visto che ha seguito il settore di visione dalla sua nascita fino a oggi, ritiene che sviluppare un’applicazione di visione efficace sia oggi più semplice che in passato? E perché?
La gamma delle applicazioni della visione è molto cresciuta nel corso degli anni; le applicazioni, che una volta sembravano difficili oppure anche impossibili, oggi sono più semplici. Le applicazioni più complesse sono quelle alla frontiera tecnologica, ossia quelle che sfruttano i componenti fino ai limiti di velocità e sensibilità o che richiedono l’integrazione di più tecnologie diverse. In conclusione, posso dire che la difficoltà si può considerare più o meno costante, ma oggi è possibile realizzare applicazioni impossibili da realizzare fino a poco tempo fa.
La novità dell’anno potrebbe essere la famiglia di telecamere GoldEye con il nuovo sensore Sony SEnSWIR che ha sensibilità dai 400 nm ai 1.700 nm.
Il Governo Draghi ha posto l’accento sulla necessità di migliorare qualitativamente ed incrementare quantitativamente l’istruzione tecnica sia a livello secondario che universitario. Ritiene importante questa azione? Cosa fa iMAGE S in ambito education?
Le applicazioni più complesse e che coinvolgono diversi ambiti, dalla visione alla robotica e all’intelligenza artificiale, richiedono persone sempre più esperte e multidisciplinari. Sembra quindi ottima la scelta del Governo Draghi, che ha posto l’accento sulla necessità di migliorare qualitativamente e incrementare quantitativamente l’istruzione tecnica sia a livello secondario che universitario. Oggi gli esperti di visione non sono più un’élite come accadeva negli anni ’80; nel mercato c’è un’importante richiesta di tecnici operativi che devono conoscere la tecnologia, ma non necessariamente devono avere una completa formazione universitaria. È importante sottolineare che, ad oggi, i costi sempre più bassi dell’hardware e del software allargano l’ambito della visione anche agli Istituti Tecnici Superiori. iMAGE S ha sempre creduto nella diffusione della cultura della visione e nella formazione, sia superiore che universitaria. Da poco iMAGE S ha infatti deciso di partecipare al Progetto Monza Robot Hub, finanziato dalle Fondazioni Brigatti e Pintaldi Camerani, che ha portato alla creazione di un laboratorio di robotica e visione destinato alle scuole secondarie. Questo progetto è particolarmente importante in quanto ha il pieno supporto di Assolombarda che pensa di replicarlo nel territorio.
Quindi il settore della visione potrebbe occupare più persone rispetto a quelle attualmente attive nel settore?
Il mercato non potrà che trarre benefici dalla presenza di più persone formate nell’ambito della visione artificiale sia provenienti dall’università che dagli Istituti Tecnici Superiori. Molte aziende creeranno dei reparti interni dedicati esclusivamente all’implementazione di tecniche di visione artificiale ed alla loro manutenzione nei reparti produttivi.
MVTec Halcon 20.11 è la nuova release del software dedicato alla visione industriale. Contiene una versione di OCR basato su Deep Learning.
I sistemi di visione tecnicamente sono dei sistemi senza contatto, che leggono la quantità di energia elettromagnetica che arriva sul sensore della telecamera e la trasformano in una immagine. Al variare del tipo di radiazione, questa energia attraversa gli oggetti (radiologia a raggi X), viene riflessa dagli stessi (visibile) oppure emessa (infrarossi). Sono settori molto diversi ma tutti producono immagini, cosa proponete di specifico per i diversi comparti?
La domanda è molto “tecnica” e lo sarà altrettanto la risposta. iMAGE S è da tempo attiva con componenti nell’infrarosso, tra i 1.000 e i 1.700 nm in particolare. Questa banda dell’infrarosso, detta SWIR (Short Wave InfraRed), ci vede presenti sia con sensori matriciali che con soluzioni iperspettrali allo stato dell’arte del settore. Da poco siamo in grado di fornire anche telecamere che “vedono” contemporaneamente sia nel visibile che nell’infrarosso SWIR. La novità dell’anno potrebbe proprio essere questo: la telecamera Allied GoldEye, che, grazie a un particolare trattamento del sensore, risulta sensibile a qualunque lunghezza d’onda compresa tra i 400 nm e i 1.700 nm (dal visibile allo SWIR). Queste telecamere, combinate con un opportuno sistema di illuminazione multispettrale, permetteranno di eseguire in un una unica postazione di acquisizione sia analisi colorimetriche (cioè basate sul colore visibile ad occhio nudo) che analisi chimiche (sfruttando la risposta nelle infrarosse). Questa possibilità apre interessanti prospettive nella classificazione delle plastiche provenienti da raccolta differenziata piuttosto che nella realizzazione di sofisticati sistemi di controllo di processo. Andando ancora più lontano nello spettro infrarosso abbiamo le camere iperspettrali nella banda del medio infrarosso e nell’infrarosso termico che consentono di compiere analisi chimiche su campioni particolari, solitamente difficili da analizzare con le più semplici tecniche SWIR, come plastiche nere, minerali e gemme. Dall’altro lato dello spettro elettromagnetico, cioè verso le lunghezze d’onda più corte, si rileva una richiesta crescente di sistemi che operano nell’ultravioletto, anche a causa di una sempre maggiore diffusione dei sistemi di sanificazione basati sull’utilizzo di radiazione UV. Nell’ambito X-ray iMAGE S è presente da diversi anni con i sensori Teledyne Dalsa, la novità 2021 è il sensore Shad-o-Scan con tecnologia TDI (Time Delay Integration) e pixel estremamente piccoli, dell’ordine dei 100 µm. I sensori per raggi X trovano applicazione in ambito medicale, nella diagnostica per immagini, ma sempre più anche nel manifatturiero, dove permettono di “vedere” l’interno degli oggetti.
“Le applicazioni più complesse e che coinvolgono diversi ambiti, dalla visione alla robotica e all’intelligenza artificiale, richiedono persone sempre più esperte e multidisciplinari”, afferma Marco Diani.
Abbiamo visto che le telecamere sono in piena evoluzione, cosa ci può dire in merito alle librerie software?
Le librerie di sviluppo saranno sempre più complete come disponibilità di algortimi e sempre più veloci come tempi di elaborazione; un’importante tendenza che si sta manifestando prepotentemente è il sempre maggiore utilizzo di soluzioni embedded che utilizzano processori e unità di elaborazione dedicate.
Una pillola di saggezza per i nostri lettori?
Qualsiasi sistema di intelligenza artificiale o di deep learning non sarà mai in grado di sostituire quella perfetta combinazione fra occhio umano e cervello, che Dio o la Natura (a seconda di quello in cui uno crede), ci ha dotato. Ci potrà però aiutare! ©TECN’È
(*) Remo Sala, Docente di misure presso il Politecnico di Milano.
“Le soluzioni smart e i sensori integrati, resi sempre più performanti dai massicci investimenti dell’industria dell’auto nei sistemi di assistenza alla guida e nell’elettronica consumer, amplieranno l’utenza dei sistemi di visione industriale”, dichiara Marco Diani.