L’intelligenza artificiale applicata ai sistemi di visione apre a nuove opportunità. La tecnologia Deep OCR, per esempio, consente la lettura e comprensione di testi anche molto difficili da rilevare, come i codici in rilievo sugli pneumatici.
Il mondo della visione artificiale vedrà quest’anno un’integrazione sempre più spinta tra diverse tecnologie e un impiego crescente dell’intelligenza artificiale. Ne parla Marco Diani, CEO e cofondatore di iMAGE S, azienda di riferimento del settore.
di Remo Sala
Il mondo della visione artificiale è in continua trasformazione e ogni anno vede emergere nuovi trend e nuove tecnologie. Per capire come il settore sia destinato a evolversi nel 2023 abbiamo incontrato Marco Diani, CEO e cofondatore di iMAGE S, azienda di riferimento nella distribuzione di componenti per realizzare sistemi di visione.
“Il 2023”, ci dice, “non vede un tema caratterizzante come possono essere stati negli anni scorsi la visione 3D o l’introduzione di tecniche di intelligenza artificiale nell’elaborazione di immagini. Quest’anno assisteremo a un consolidamento di questi argomenti ormai divenuti ‘classici’ e a una loro sempre maggiore diffusione. Si deve infatti tenere presente che l’annuncio di novità radicali non significa la loro diffusione istantanea nel mondo industriale: per quanto i cambiamenti siano rapidi nel mondo nelle nuove tecnologie, il tempo necessario al mercato per assorbire queste novità va misurato in anni”.
È quindi sempre più ragionevole ipotizzare che diverse tecnologie, ritenute una volta molto complesse, possano essere utilizzate sempre più comunemente e in contemporanea per risolvere problemi specifici. “Si pensi per esempio”, spiega Diani, “a un’applicazione di monitoraggio che richiede di movimentare una telecamera multispettrale con un robot guidato da un sensore 3D. Oppure, in alternativa, a un’applicazione di separazione rifiuti dove intervengono sensori iperspettrali, profilometri 3D e camere lineari a colori, ma anche diversi sistemi di presa e di scarto. L’elaborazione dei dati acquisiti molto probabilmente richiederà anche algoritmi di intelligenza artificiale che saranno sempre abbinati a funzioni geometriche standard”.
Marco Diani, CEO e co-fondatore di iMAGE S.
SEMPRE PIÙ INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Anche se non assisteremo a rivoluzioni, si può comunque evidenziare l’emergere di soluzioni innovative, sebbene non di rottura. “Il mercato della visione”, osserva Diani, “anche quest’anno vedrà l’arrivo di molte soluzioni tecnologiche interessanti in diversi campi applicativi. Nell’ambito dell’intelligenza artificiale si possono citare i recenti sviluppi sul Deep OCR per la lettura di testi e sull’anomaly detection per la rilevazione di difetti. Vi sono anche diverse novità nell’ambito degli algoritmi di ottimizzazione delle reti neurali, che permettono ai clienti di implementare sistemi basati su intelligenza artificiale senza doversi dotare di sistemi di calcolo con schede grafiche, che risultano voluminose, energivore e complesse da integrare”.
Non si sono ancora visti, commenta ancora l’esperto, sviluppi nel campo della visione artificiale legati alle ricerche nell’ambito del metaverso, ma se ne attendonodiversi per i prossimi anni. “Riguardo all’hardware invece”, prosegue il CEO di iMAGE S, “sono ora disponibili telecamere con sensori con risoluzione oltre i 100 MPixel e connessione Ethernet fino a 10 Gigabit/s, ma anche soluzioni sempre più personalizzate per quanto riguarda l’illuminazione.
iMAGE S è sempre molto attenta alle novità in quanto ritiene importante garantire ai suoi clienti la disponibilità delle migliori soluzioni tecnologiche. Per questo dedichiamo molto tempo a visitare fiere specializzate e nuovi fornitori, così da intercettare sul nascere le novità più interessanti e innovative per portarle in Italia, valutarle nei nostri laboratori e, solo se di valore, proporle ai nostri clienti dopo aver preparato i nostri team”.
Il nuovo specchio orientabile della svizzera Optotune. Consente per esempio di migliorare la risoluzione di codici di piccole dimensioni rilevati a distanza.
PRODOTTI DA TENERE D’OCCHIO
Diani prosegue con qualche esempio di prodotti innovativi selezionati dalla sua azienda per il nostro mercato. “L’azienda svizzera Optotune”, dice, “che ha introdotto nel mercato le lenti liquide, ha recentemente annunciato nella sua linea prodotti uno specchio orientabile lungo due assi. L’attuazione è basata su bobine che lavorano fino a decine di kHz, gestite da un controllore PID grazie a un feedback di posizione. È possibile ottenere un angolo di rotazione significativo su uno specchio di dimensioni importanti. Nonostante la complessità il componente è molto robusto. È possibile avere un asse risonante per applicazioni di raster scan, utili, ad esempio, per implementare sistemi lidar. Per la versione con entrambi gli assi non risonanti le applicazioni sono diverse e spaziano dall’oftalmologia alla stampa 3D. In particolare, questo sistema permette di migliorare la risoluzione delle immagini riprese dalle telecamere e di visualizzare in modo dettagliato anche particolari con dimensioni minime rispetto al campo inquadrato. Come esempio si pensi alla necessità di leggere bar code e matrix code per garantire il tracciamento di prodotti anche quando le dimensioni occupate dai codici sono molto piccole rispetto al totale del campo inquadrato”.
Tra le novità, comunque, non ci sono solo componenti molto tecnologici ma anche prodotti di pronto utilizzo, come la nuova versione del Perceptor M2 della startup californiana QBOID. “Si tratta”, spiega Diani, “di un sistema che integra una telecamera per la lettura di bar code e matrix code, un sistema di scansione 3D (sia stereovisione che TOF) in un’architettura embedded industriale basata su Android. Lo scopo è automatizzare e rendere sempre più veloci e tracciabili le operazioni in ambito logistico, anche nei piccoli magazzini gestiti senza particolari sistemi di automazione. L’operatore, dopo un training molto semplice, può utilizzare QBOID per definire il ‘bounding box’ di qualsiasi oggetto. Funzionalità risulta molto utile, per esempio, per scegliere le dimensioni ottime delle scatole da imballo”.
Il magazzino automatizzato di iMAGE S. L’azienda conduce un capillare scouting tecnologico per individuare i prodotti e le soluzioni di visione artificiali più adatti per le esigenze del mercato italiano.
BIOMEDICALE E PRECISION FARMING
Dando per scontato che i sistemi di visione si applicano a molti settori, quali sono però quelli che segnalano una maggiore crescita? “Sono molti”, osserva ancora Diani, “ma tra tutti penso che valga la pena segnalare quello biomedicale e quello legato alla agricoltura di precisione. Va precisato che il biomedicale non è limitato alla radiologia, settore nel quale iMAGE S è da sempre un attore importante nel mercato italiano. Significa anche macchine per l’automazione dei laboratori di analisi, con lo scopo di aumentare la produttività e di garantire la completa tracciabilità di ogni singola analisi. Una spinta decisiva in questa direzione è stata generata dalla pandemia di Covid-19. Su numeri in assoluto minori, ma comunque in importante crescita, stanno anche crescendo le applicazioni per il settore delle macchine per la preparazione di farmaci personalizzati, unica possibile risposta alla necessità di preparare trattamenti dosati ad hoc in funzione della patologia e delle caratteristiche del paziente, garantendo accuratezza nelle dosi e tracciabilità completa del processo”.
E per l’agricoltura di precisione? “Anche in questo mondo”, commenta ancora Diani, “i sistemi di visione si stanno rapidamente diffondendo sia per raccogliere informazioni sia per gestire in modo flessibile le macchine operatrici. Da un lato svolgono una funzione di monitoraggio continuo sulla salute delle colture individuando sul nascere le problematiche legate all’insorgere di patologie, alla comparsa di infestanti piuttosto che allo stress idrico. Dall’altro guidare le macchine operatrici con grande precisione permettendo, per esempio, di rimuovere meccanicamente con una unità di zappatura flessibile le infestanti eliminando la necessità di ricorrere all’uso di diserbanti chimici”.
La nuova versione del Perceptor M2 di QBOID consente di utilizzare dispositivi Android per la lettura di codici o per il “bounding box” degli oggetti, cioè la misurazione immediata delle loro dimensioni per individuare il migliore imballo.
HARDWARE E SOFTWARE
Per quanto riguarda l’hardware, prosegue l’esperto, “il mercato propone componenti di acquisizione sempre più sofisticati, che sono in grado di fornire immagini di qualità elevatissima in tempi molto ridotti. Le informazioni sono quindi disponibili e di ottima qualità. Sta al software la capacità di elaborare questa enorme quantità di dati per estrarre l’informazione necessaria in modo affidabile. Cresce quindi l’importanza della componente software, in quanto l’hardware ha ormai raggiunto prestazioni più che sufficienti in tutte le applicazioni. La tendenza dei sistemi hardware di elaborazione è di privilegiare soluzioni embedded che possono essere installate a bordo delle più svariate macchine operatrici in modo più efficace rispetto alle classiche soluzioni basate su personal computer, anche se industriali. La maggiore efficacia è principalmente dovuta alle dimensioni e ai consumi estremamente ridotti”.
Il laboratorio mobile attrezzato per lo screening mammografico messo da iMAGE S a disposizione dei suoi dipendenti, dei loro parenti e del territorio. La sede centrale dell’azienda si trova a Mariano Comense.
DALLA FORMAZIONE AL SOCIALE
Tutte queste innovazioni richiedono un costante aggiornamento. Dice ancora Diani: “iMAGE S si sta impegnando a realizzare e proporre corsi introduttivi dedicati a tutti i diversi aspetti della visione. Lo scopo è fornire ai clienti, prevalentemente integratori di sistemi o costruttori di macchine, le basi teoriche della visione industriale e le novità a livello di componentistica disponibili sul mercato. Ma i corsi sono anche molto utili per gli utenti dei sistemi di visione, in quanto permettono di acquisire le conoscenze base delle tematiche relative alla visione industriale che però si rivelano fondamentali per un dialogo informato con gli integratori di visione”.
In tutto questo fiorire di novità e iniziative, iMAGE S riserva anche un’attenzione particolare ai suoi dipendenti e al territorio dove opera. “Di recente”, conclude Diani, “abbiamo noleggiato per alcuni giorni un laboratorio mobile per l’esecuzione di screening mammografico, messo a disposizione gratuitamente ai dipendenti, ai loro parenti e al territorio. È inoltre una tradizione consolidata per iMAGE S fornire ai dipendenti la possibilità di effettuare in sede esami periodici ematologici di controllo”. © ÈUREKA!
Il concetto di “agricoltura 4.0” rappresenta una strategia di gestione dell’attività agricola che parte dalla raccolta dati attraverso sensori a terra o da supporti quali mezzi agricoli e droni e attraverso l’analisi degli stessi con altre informazioni permette di aumentare la produttività e la qualità delle colture.
