Содержание
О компании и миссии
Современный ландшафт промышленной автоматизации переживает фундаментальный сдвиг, определяемый переходом от жестко запрограммированных систем к гибким интеллектуальным экосистемам. В авангарде этого движения находится бренд iRayple, являющийся флагманской торговой маркой компании Zhejiang HuaRay Technology Co., Ltd. История возникновения iRayple неразрывно связана с глобальным лидером в области охранного видеонаблюдения - корпорацией Dahua Technology. Основанная в 2016 году как специализированное подразделение Dahua, компания HuaRay изначально ставила своей целью перенос колоссального опыта материнской компании в области алгоритмов видеоаналитики и производства оптоэлектроники на почву индустриального применения.
Миссия бренда, сформулированная как «Внедрение технологий умного производства и рост эффективности бизнеса», отражает комплексный подход к цифровой трансформации производств. В отличие от традиционных производителей камер, iRayple строит свою стратегию на предоставлении решений полного цикла, включающих сенсоры, высокопроизводительные вычислительные платформы и алгоритмическую базу на основе глубокого обучения. По состоянию на 2025 год, более 60% сотрудников компании задействованы в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах (R&D), а портфель интеллектуальной собственности превышает 600 патентов.
Технологический фундамент: AI и глубокое обучение
В отличие от традиционных алгоритмов декодирования, которые используют последовательность фильтров для поиска границ и сегментации символов, iRayple внедряет технологию «End-to-End» на базе глубокого обучения. Эта модель обучается на массивных наборах данных, что позволяет ей распознавать глобальные признаки 1D и 2D штрих-кодов даже при критических искажениях. В процессе инференса (когда нейронка уже обучена и теперь работает на «боевых» данных) нейронная сеть одновременно выполняет локализацию объекта и его декодирование. Это исключает этап генерации множества «регионов-кандидатов» (proposal regions – области изображения, которые алгоритм считает потенциально интересными, например зоны, где чаще всего могут встречаться некачественная пайка или повреждения), что в традиционных системах часто приводит к нестабильности времени обработки.
Аппаратные платформы и ISP-технологии
Для реализации ресурсоемких вычислений компания использует специализированные AI-процессоры с архитектурой, поддерживающей многоядерную параллельную обработку данных. Это позволяет разделять потоки захвата изображения, предобработки на уровне ПЛИС и логического вывода на уровне процессора. Одним из ключевых элементов является ISP (Image Sensing Processor), он корректирует изображение настраивая геометрию, цветопередачу, экспозицию и другие атрибуты съемки. В обычных камерах тоже используется ISP, однако для конкретных задач в сфере машинного зрения важны корректная геометрия, отсутствие искажений, точность цветопередачи, там важна консистентность, чтобы, к примеру, алгоритмы дефектоскопии могли надежно работать с каждым кадром, вне зависимости от внешних условий. Неправильно настроенный ISP может привести к ошибкам или невозможности дальнейшей обработки изображения:
- шумодав может “съесть” дефект;
- резкость может создать ложные края;
- автоэкспозиция ломает повторяемость, при одинаковом освещении она будет менять яркость кадров, давать разный гистограммный профиль и осложнять пороговую обработку и ML-инференс;
Технологии ISP включают запатентованные методы коррекции, представленные в таблице ниже, однако в ней будут представлены не все методы, их намного больше и более подробно мы разберем каждый их них в следующей статье.
| Механизм действия | Эффект | ||
| FFC (Flat Field Correction) | Попиксельная коррекция чувствительности сенсора. | Устранение виньетирования и неравномерности освещения по краям кадра. Изображение становится равномерным |
|
| DSNU (Dark Signal Non-Uniformity) | У каждого пикселя есть свой темный уровень (из-за особенностей производства). Коррекция DSNU вычитает этот темный шум для каждого пикселя | Значительное снижение фиксированного шума при низкой освещенности |
|
| PRNU (Photo Response Non-Uniformity) | Коррекция разброса отклика пикселей на свет | Исчезает «зернистость» на светлых однотонных участках |
|
| LSC (Lens Shading Correction) | Программная компенсация оптических искажений объектива | Устранение эффекта «темных углов» |
|
| TDI (Time Delay Integration) | Изображение формируется по мере движения объекта | Кратное повышение чувствительности в строчных камерах |
|
| CCM (Color Correction Matrix) | Матрица 3×3 для преобразования цветов | Обеспечение реалистичности цветопередачи |
|
Функция One-Click Training
Одной из наиболее востребованных функций для инженеров-интеграторов является «One-click training» (настройка в один клик). Традиционный процесс пусконаладки системы машинного зрения требует глубоких знаний в области оптики и светотехники. Решение iRayple автоматизирует этот процесс за счет итеративного анализа сцены аппаратными средствами камеры.
При активации данной функции устройство выполняет последовательный цикл оптимизации:
- Управление освещением: камера перебирает доступные каналы встроенной подсветки (красный, белый, синий) и режимы (поляризованный, диффузный), анализируя гистограмму яркости и уровень контраста целевого объекта.
- Адаптивная фокусировка: с помощью жидкостных линз или высокоскоростных приводов система находит плоскость максимальной резкости, минимизируя время на механическую юстировку.
- Подбор параметров алгоритма: система автоматически выбирает веса нейронной сети (коэффициенты важности того или иного параметра, например: размер или форма детали, оттенок поверхности, правильность маркировки и пр.), а также параметры фильтрации, наиболее подходящие для конкретного типа поверхности (пластик, металл, стекло) и метода маркировки.
Как работает ИИ камера iRayple?
- Захват изображения. Сенсор захватывает изображение, преобразуя свет в поток сырых цифровых данных.
- Специализированный процессор ISP выполняет базовую обработку: калибровку плоского поля (FFC), устранение фиксированного шума (FPN) и автоматический баланс белого (AWB) для получения качественной «картинки».
- Предобработка. На этом этапе применяются продвинутые алгоритмы улучшения: матрица цветокоррекции (CCM), подавление шумов (Denoising), коррекция виньетирования (LSC) и регулировка контрастности для выделения мелких деталей или дефектов. В строчных камерах здесь также может подключаться режим накопления TDI.
- Нейросетевой анализ. Встроенный высокопроизводительный AI-чип с поддержкой многопоточности запускает алгоритмы глубокого обучения. Нейросеть выполняет точное позиционирование объекта (даже при частичном повреждении), распознавание признаков и классификацию.
- Логическое принятие решений. На основе анализа встроенные инструменты (инструменты логики, сравнение контуров, классификация ИИ) принимают решение о соответствии объекта заданным параметрам (вывод статуса OK/NG). Функция Multi-parameter Polling позволяет устройству перебирать до 8 наборов настроек для принятия верного решения в сложных условиях.
- Вывод данных. Результат передается через GPIO для управления автоматикой (ПЛК, световые башни) или отправляется в виде данных через промышленные протоколы на сервер или оператору.
Обзор продуктовых линеек
Продуктовый портфель iRayple структурирован таким образом, чтобы закрывать потребности как базовых задач идентификации, так и сложнейших проектов наукоемкого контроля.
Считыватели кодов
Линейка интеллектуальных считывателей кодов включает несколько серий (R3000, R4000, R5000, R7000), а также специализированные AGV и ручные сканеры. Все они базируются на алгоритмах глубокого обучения для работы в сложных промышленных сценариях.
Серия R3000. Это базовые устройства, предназначенные для установки в условиях ограниченного пространства.
- Особенности: компактный размер (35×45 мм) и встроенная двухцветная подсветка (красный/белый). Поддержка нескольких источников триггеров: программный (через SDK, EasyID или SV Studio), внешний (электрический сигнал на GPIO порт), free run – режим беспрерывной работы с максимально возможной частотой.
- Разрешение: от 0.4 Мп до 1.3 Мп.
- Производительность: частота до 60 кадр./сек, скорость декодирования около 31 кода/сек.
- Поддержка кодов: CODE128/EAN8/EAN13/CODE39/ CODE93/CODEBAR/ITF25/UP- CA/UPCE, Data Matrix/QR/Micro QR и другие.
- Применение: статическое считывание или простые конвейерные задачи.
Серия R4000. Высокая интеграция и поворотные разъемы для гибкого монтажа.
- Особенности: основное отличие - поворотные разъемы, позволяющие гибко подводить кабели. Поддерживает электрическую фокусировку и функции One-click Training. Встроенный алгоритм считывания кодов на базе глубокого обучения, поддержка функций последовательности. Гарантирована более высокая производительность распознавания в различных и сложных сценариях. Защита IP65.
- Разрешение: 1.3 Мп.
- Подсветка: возможность выбора красного, белого или синего цветов, которыми можно управлять независимо.
Серия R5000. Высокоскоростная и точная. Устройства этой серии предназначены для быстро движущихся объектов и мелких кодов.
- Особенности: поддерживают высокую скорость движения объекта – до 3 м/с. Делятся на модели со встроенной оптикой и модели с креплением C-mount для использования внешних объективов и освещения. Поддерживает гигабитный Ethernet, защита IP65.
- Разрешение: от 1.6 Мп до 6 Мп, модели C-mount – до 12 Мп.
- Применение: логистика, производство литиевых батарей и электроники.
У этой серии есть усовершенствованная версия R5000Р, которая отличается сверхкомпактным форм фактором, более защищенным корпусом – IP67, большей производительностью: 100-120 кодов/с против 90 к/с у 5000 серии и более широким диапазоном фокусировки. Соответственно предыдущая серия 5000 подходит, если вам нужны стандартные промышленные интерфейсы и разрешение до 6 Мп, тогда как лучше выбрать 5000P, если требуется максимальная компактность, работа в условиях повышенной влажности/пыли или считывание на очень близком (от 25 мм) расстоянии.
Серия R7000. Сверхвысокое разрешение для сложных сцен. Флагманская серия для охвата огромных зон обзора или считывания микроскопических кодов.
- Особенности: сверхвысокое разрешение (20,25 Мп) и использование крепления C-mount. Поддерживает технологию Multi-AOI (множество областей интереса), позволяющую считывать до 128 кодов на одном кадре и выводить данные последовательно по регионам. Наличие RS-232 порта и Ethernet, защищенный коннектор M12 и IP67.
- Производительность: скорость декодирования достигает 90 кодов/сек.
- Применение: крупногабаритные объекты, солнечные панели, одновременное сканирование множества объектов на паллете.
Специализированные серии делятся на две под серии:
AGV Code Reader (R3138). Специализированный считыватель для навигации мобильных роботов.
- Продвинутые алгоритмы декодирования: эффективное считывание загрязненных, поврежденных и низкоконтрастных штрихкодов.
- Расширенная поддержка 2D-кодов: высокая производительность при чтении кодов форматов DM-12, DM-14 и других типов QR-кодов.
- Наглядная индикация: 5 светодиодных индикаторов для оперативной отладки и отображения текущего статуса работы устройства.
- Гибкость настройки: поддержка сохранения, загрузки и быстрого переключения между несколькими наборами пользовательских параметров (конфигураций).
- Оптическая система: использование объектива с резьбой M12 и фиксированным фокусным расстоянием; поддержка считывания в широком поле зрения (FOV).
- Качественная подсветка: продуманная конструкция источника света, обеспечивающая равномерную заполняющую засветку рабочей зоны.
RS3000 (Ручные сканеры): промышленные беспроводные (Bluetooth) и проводные сканеры. Обладают разрешением 1.3 Мп и поддерживают считывание DPM-кодов (лазерная гравировка на металле).
- Высокоэффективный AI-алгоритм: обеспечивает превосходную производительность считывания кодов даже в самых сложных сценариях. Глубокое обучение позволяет системе точно локализовать и распознавать коды при наличии бликов, искажений или препятствий.
- Трехцветная интегрированная подсветка: система включает в себя красный, белый и синий источники света. Устройство может автоматически или вручную переключаться на оптимальный цвет для достижения наилучшего контраста в зависимости от материала поверхности.
- Высокое разрешение и скорость: CMOS-сенсор с разрешением 1280 × 1024 обеспечивает высокую точность и скорость сканирования.
- Работа с DPM-маркировкой: алгоритмы оптимизированы для чтения прямой маркировки деталей, которая наносится методом лазерной гравировки или ударно-точечным способом непосредственно на металл, пластик или стекло.
- Оценка качества кодов: поддержка функции верификации и оценки качества печати кодов в соответствии с промышленными стандартами.
- Промышленный дизайн: компактный и надежный корпус, предназначенный для эксплуатации в тяжелых условиях промышленного производства.
Промышленные камеры
Серия AE: самая массовая и универсальная серия.
Основные характеристики: поддержка множества алгоритмов ISP (AWB, CCM), функция кэширования триггера и стабильная передача без потери кадров, приостановка кадра, а так же управление и контроль потока, гарантируют стабильность передачи изображений. Разрешение от 0.4 Мп до 20 Мп, интерфейс GigE с поддержкой PoE.
Серия AH (A Pro Series): высокопроизводительная серия для профессиональных задач.
Основные характеристики: усиленный корпус (структурное армирование с четырех сторон), поддержка Burst Mode для кратковременного увеличения частоты кадров и продвинутые алгоритмы обработки цвета. Разрешение до 25 Мп, интерфейсы GigE и USB 3.0.
Серия AX (Large Area Scan): камеры сверхвысокого разрешения для инспекции огромных поверхностей. В основном применяются для контроля LCD-панелей и SMT-инспекции, где важна микронная точность.
Основные характеристики: поддерживают крепления линз M58 и M72, разрешение достигает 151 Мп и даже 604 Мп (в специальных моделях), используются скоростные интерфейсы 10GigE, CameraLink и CoaXPress (CXP-12).
Серия AB (Board Level): бескорпусные камеры.
Компактные платы без корпуса для прямой интеграции в узкоспециализированное медицинское или промышленное оборудование.
В этой линейке всего одна серия L5000, предназначенная для высокоскоростного контроля в полиграфии и производстве литиевых батарей.
Основные характеристики: поддержка режима TDI (накопление сигнала) для работы при слабом освещении, калибровка пространственных искажений и матрица цветокоррекции, разрешение от 2K до 16K, интерфейсы GigE, 10GigE, CameraLink и CXP-6.
Смарт-камеры линейка SS
Устройства «все в одном» со встроенными алгоритмами искусственного интеллекта. Они сами анализируют изображение (поиск дефектов, чтение текста), не требуя внешнего ПК. Оснащены встроенной подсветкой и автофокусом.
Серия SS3000: компактные датчики обзора. Эта серия ориентирована на простую интеграцию в условиях ограниченного пространства.
- Конструкция: сверхкомпактный корпус, подходящий для узких мест установки.
- Оптика и фокус: используется удобный ручной фокус, оптимальный для работы на близких дистанциях.
- Характеристики: разрешение моделей составляет 1.6 Мп (1440×1080) при частоте 60 кадр./сек. Доступны объективы с фокусным расстоянием 7 мм и 16 мм.
- Подсветка: встроенные светодиоды (красный или белый цвет) с возможностью выбора поляризованного или неполяризованного света.
- Функционал: встроенные инструменты для проверки наличия/отсутствия объекта, ориентации, простых измерений и распознавания.
- Защита и порты: класс защиты IP65, интерфейс 100M Ethernet, поддержка RS-232 и GPIO.
Серия SS4000: универсальные смарт-камеры. Средняя линейка, предлагающая автоматизацию процесса настройки.
- Оптика и фокус: главным отличием является наличие автофокуса, что упрощает переналадку линии под разные объекты.
- Характеристики: разрешение составляет 1.3 Мп (1280×1024) при частоте 60 кадр./сек.
- Рабочая дистанция: эффективная работа в диапазоне 50-500 мм.
- Подсветка: интегрированные модули белого света с диффузными или поляризационными фильтрами для работы с бликующими поверхностями.
Серия SS5000: высокопроизводительные ИИ-камеры. Флагманская серия для сложных задач, требующих высокой вычислительной мощности.
- Процессор: оснащены сверхвысокопроизводительным чипом для обработки ИИ, что значительно повышает скорость работы алгоритмов глубокого обучения.
- Оптика: вся серия имеет встроенный зум-объектив с функцией фокусировки в одно касание.
- Характеристики: линейка включает модели на 1.6 Мп (60 fps) и 5 Мп (45 fps). Рабочее расстояние достигает 1500 мм.
- Интерфейс: полноценный Gigabit Ethernet для быстрой передачи данных.
- Алгоритмы: поддержка глубокого обучения для классификации объектов, поиска дефектов и распознавания признаков в сложных сценах.
- Подсветка: мощные модули с вариантами цветов: красный, белый, синий или ИК.
Серии DH, SI: смарт-камеры на базе открытой платформы. Устройства этой серии фактически представляют собой промышленный компьютер, встроенный в корпус камеры.
- Операционная система: поддержка Windows 10, что позволяет пользователям проводить вторичную разработку и устанавливать собственное ПО.
- Железо: на борту 4 ГБ ОЗУ и SSD-накопитель на 64 ГБ. В некоторых модификациях доступны процессоры Intel Celeron или Core i3/i5/i7.
- Характеристики: широкий диапазон разрешений – от 5 Мп до 20 Мп. Сенсоры поддерживают как Global, так и Rolling затворы.
- Интерфейсы: наличие портов VGA и USB для прямого подключения монитора, клавиатуры и мыши.
- Защита: высокий класс защиты IP67 и промышленные разъемы M12.
Эта серия идеально подходят для кастомных проектов, где стандартных инструментов смарт-камер недостаточно и требуется сложная логика обработки данных.
3D-камеры
3D-камеры представляют собой специализированные устройства для высокоточного измерения объемов, 3D-позиционирования и работы в логистических системах. Это направления делится на две основные категории камер:
- Промышленные 3D-стереокамеры (Серия D). Предназначены для измерения габаритов и обнаружения объектов на высокой скорости.
- D5201MG100E: имеет диапазон измерения 800–1000 мм с точностью ±5 мм и скоростью детектирования 2 м/с.
- D7200MG200: обеспечивает расширенный диапазон измерения 700–1800 мм при точности ±5 мм и повышенной скорости до 3 м/с.
- D7200MG500: специализированная модель с рабочим диапазоном 500 мм и самой высокой скоростью в линейке - до 3.5 м/с.
- Бинокулярные 3D-камеры (Серия DS). Эти камеры оптимизированы для сложных задач сортировки и разделения объектов в логистике. На На текущий момент выпущена только одна модель DS5131MG30CE с рабочей дистанцией от 600 до 3500 мм, полем обзора от 680×620 мм на ближней границе до 4000×3200 мм на дальней.
Технологические особенности и преимущества:
- Встроенные алгоритмы: устройства оснащены собственными высокоточными алгоритмами для измерения объема и 3D-позиционирования непосредственно «на борту».
- Спекл-подсветка (Speckle-module): использование модулей спекл-освещения делает свет более равномерным и надежным для захвата данных.
- Защита и интерфейсы: камеры имеют класс защиты IP65 и оснащены промышленными разъемами M12 и авиационными коннекторами. Для передачи данных используется интерфейс Ethernet.
- Лазерная безопасность: устройства относятся к CLASS 1 лазерной безопасности.
- Каскадирование: поддерживается возможность объединения нескольких камер в одну систему (Multi-cameras cascade) для расширения зоны контроля.
Программное обеспечение и экосистема
Компания iRayple предлагает широкий набор программных инструментов - от простых утилит для настройки «в один клик» до полноценных комплектов разработки (SDK) для создания собственных приложений. ПО разделено по типам устройств и задач инспекции:
- EasyID (для считывателей кодов). Это основной инструмент для настройки и отладки стационарных считывателей серий 3000, 4000, 5000 и 7000. Используется для быстрой конфигурации параметров считывания кодов и мониторинга результатов в реальном времени.
Ключевые функции:- Настройка в один клик (One-click Training): автоматическая подстройка освещения, фокуса и алгоритмов под условия сцены.
- Пошаговое руководство: интерфейс с категоризированными вкладками для удобной настройки.
- Предварительный просмотр: отображение результатов декодирования непосредственно в области изображения.
- Каскадный режим: управление группой считывателей, где ведомые устройства передают данные мастер-камере для вывода общего результата.
- EasyVS и SV Studio (для настройки смарт-камер линейки SS). Используется для создания сценариев визуального контроля (проверка наличия, измерения, классификация).
Ключевые функции:- Веб-интерфейс: доступ к настройкам через браузер (Cross-platform Web access) без установки ПО на ПК.
- Библиотека алгоритмов: инструменты локализации (Pattern Match), измерения (Grayscale area, Edge Width), распознавания (OCR, Barcode) и логических операций.
- Упрощенная калибровка: регистрация мастер-изображений и модульная настройка коммуникаций.
- MV Viewer (для промышленных камер). Это клиентское приложение для работы с матричными и строчными камерами серий AE, AH, AX и L5000. Используется для управления параметрами камер, захвата и сохранения изображений.
Ключевые функции: настройка экспозиции, баланса белого, усиления и проверка ISP-алгоритмов (таких как CCM или FPN) в реальном времени. - SDK – комплект инструментов для вторичной разработки, поддерживающий платформы Windows и Linux (32/64 бит). Используется для интеграции камер в сторонние программные системы.
Ключевые функции:- Поддержка языков: C, C++, C#, VB.NET, Python, Delphi, Java и других.
- Стандартизация: полное соответствие протоколам GenICam, CoaXPress, GigE Vision и USB3 Vision, что позволяет программе разработчика общаться с разными производителями камер на одном «языке», практически без переписывания кода.
- Совместимость: поддержка сторонних библиотек машинного зрения, таких как Halcon, LabVIEW и Sherlock.
Отраслевое применение
Оборудование iRayple находит широкое применение в самых разных отраслях промышленности благодаря сочетанию технологий машинного зрения, алгоритмов глубокого обучения и мобильной робототехники. Ниже представлен перечень основных отраслей и сценариев применения:
- Логистика и складское хозяйство: это одна из ключевых сфер, где устройства используются для автоматической сортировки, отслеживания материальных потоков и управления складами. Решения включают порталы считывания кодов, системы измерения габаритов и веса, а также шестистороннее сканирование посылок.
- Автомобильная промышленность: оборудование применяется для прослеживаемости запчастей, контроля сборки двигателей и узлов, а также для проверки качества поверхностей и маркировки деталей.
- Производство электроники: камеры и датчики используются при сборке смартфонов, компьютеров и бытовой техники для позиционирования компонентов, проверки дисплеев и контроля качества пайки.
- Новая энергетика и производство аккумуляторов: высокоскоростные строчные и матричные камеры контролируют процесс производства литиевых батарей и солнечных панелей, выявляя дефекты на ранних стадиях.
- Полупроводниковая индустрия: устройства iRayple обеспечивают микронную точность при инспекции чипов, кремниевых пластин и печатных плат.
- Фармацевтическая отрасль: считыватели кодов и смарт-камеры обеспечивают строгую прослеживаемость упаковок лекарств, проверяют наличие крышек на флаконах и считывают информацию через OCR.
- Пищевая промышленность: системы машинного зрения контролируют герметичность упаковки, наличие маркировки, уровень наполнения тары и правильность наклеивания этикеток.
- Полиграфия: строчные камеры серии L5000 используются для высокоскоростного мониторинга печати, позволяя обнаруживать мельчайшие дефекты на движущемся полотне в режиме реального времени.
- Производство дисплеев: камеры сверхвысокого разрешения (серии AX) незаменимы для инспекции LCD и OLED панелей на наличие битых пикселей и однородность свечения.
- Безопасность и охрана: специализированные системы сканирования днища автомобилей (UVSS) применяются на контрольно-пропускных пунктах тюрем, военных баз, аэропортов и отелей для обнаружения запрещенных предметов.
- Общее производство и упаковка: использование смарт-датчиков для задач подсчета объектов, обнаружения их отсутствия/наличия, измерения размеров и распознавания образов.
- Внутрипроизводственная логистика: автономные мобильные роботы автоматизируют перемещение материалов, буксировку тележек и работу на складах, интегрируясь в общую систему «умного завода».
В заключении
Подводя итог, можно утверждать, что iRayple – это не просто очередной производитель промышленных камер, а идеолог новой эры "умного производства". Опираясь на колоссальный опыт Dahua Technology в области видеоаналитики, компания смогла создать экосистему, где аппаратная мощность и интеллектуальные алгоритмы работают в неразрывной связке.
Трансформация в сторону «умного производства» требует от оборудования не только высокой скорости, но и предсказуемости в самых сложных условиях эксплуатации. Решения iRayple, от высокоточных ISP-алгоритмов до открытых SDK-платформ, предоставляют глобальным заказчикам именно эту стабильность. В условиях, когда гибкость производства становится главным конкурентным преимуществом, сочетание мощного AI-функционала и доступности технологий iRayple делает их ключевым игроком, определяющим облик индустрии 4.0 на ближайшие десятилетия.
