Как выбрать ракурс камеры для подсчета продукции

Три условия для подсчета и распознавания изделий

Идеальная картинка получается, когда камера снимает движущуюся продукцию перпендикулярно. Если съемка происходит под углом, начинаются искажения, а изделия загораживают друг друга.

Но угловой ракурс не означает, что обязательно придется перевешивать камеру. Подсчет будет работать при двух условиях:

1. Объекты в кадре должны быть отчетливо видны. 

2. Между объектами должны быть промежутки. 

Почему это важно. Если по конвейеру идут, например, несколько буханок хлеба друг на друге, их не получится достоверно посчитать. Неизвестно, сколько еще буханок лежат под ними. Поэтому изделия в кадре не должны перекрывать друг друга.

Если нужно не только посчитать, но и распознать изделия на конвейере, добавляется третье условие:

3. Объекты должны различаться формой или цветом. 

Почему это важно. Чтобы распознать изделия, счетчик должен увидеть принципиальную разницу между ними. Например, круг и квадрат или красный и зеленый цвет. Если изделия отличаются только размером, алгоритм не увидит разницы и посчитает их как одинаковые.

Например, к нам обратился производитель посуды, чтобы распознавать и считать кастрюли и сковороды. У этих изделий разная форма и нейросеть легко понимает эти отличия.

Если на конвейере пойдут одни сковороды, видеосчетчик без проблем их посчитает. Однако алгоритм не сможет распознать диаметр сковороды. Причина в том, что у изделий в кадре не будет характерных отличий друг от друга. Человек бы тоже не справился с такой задачей.

Что мешает подсчету

Люди в кадре. Иногда подсчету мешают сотрудники, которые появляются в кадре и загораживают продукцию. Например, пекарь поправляет заготовки из теста на конвейере. Или оператор ставит банку на паллету, как это было при подсчете банок в компании «Вастега».

Желательно выбрать такой ракурс съемки, при котором вероятность попадания человека в кадр минимальна. Даже если технологический процесс предполагает ручное вмешательство, лучше найти место, где не видно сотрудника. По опыту заказчиков, такой ракурс есть почти всегда.

Плохое освещение. Видеосчетчик не требователен к освещению. Но и в полной темноте он работать не сможет.

Иногда камеры снимают такие помещения, где не нужен свет. Тогда понадобится повесить лампочку над зоной подсчета, чтобы подсветить продукцию.

Разрешение камеры. Видеопоток нагружает сеть и процессор. Поэтому на крупных проектах мы снижаем качество картинки до разумных пределов. Чем больше камер, тем меньше будет разрешение.

Например, на проектах с 15 камерами устанавливаем разрешение 640×360 пикселей. На проектах, где 1–2 камеры, ставим Full HD: 1920×1080 точек.

Примеры хороших и плохих ракурсов

Самые популярная продукция для подсчета — это яйца, хлеб и тушки птицы. Ниже вы увидите кадры, которые присылали заказчики для внедрения видеосчетчика.

Подсчет яиц

Начнем с плохих примеров. Если камера снимает так, как показано ниже, подсчет яиц будет невозможен или крайне затруднен.

❌ Плохой ракурс. Яйца загораживают друг друга и смешиваются в единый поток. Особенно это видно в верхней части кадра. Обучить алгоритм определять яйца не получится, потому что между ними нет границ.

❌ Плохой ракурс. Смазанное изображение яиц сливается с серым полом под конвейером. Для высокой точности алгоритму нужны более четкие и контрастные объекты в кадре.

❌ Плохой ракурс. Камера снимает два конвейера: нижний и верхний. На нижнем яйца перекрывают друг друга. И если посередине кадра их еще можно различить, то по краям все превращается в кашу. Верхний конвейер не лучше. Например, слева скатывается яйцо к разделительной ленте. Но картинка смазанная, поэтому неясно, это одно яйцо или два.

❌ Плохой ракурс. Несмотря на перпендикулярную съемку и хорошо различимые цвета, на большом количестве яиц счетчик может ошибаться. Проблема в оптическом эффекте рыбьего глаза. Кадр по краям искажается, яйца меняют форму и загораживают друг друга.

✅ Хороший ракурс. Вертикальная съемка, контрастные цвета, четкие границы между яйцами. Ничто не мешает подсчету.

✅ Хороший ракурс. Позиция, цвета, промежутки — все условия соблюдены. Небольшой «рыбий глаз» по краям не влияет на подсчет.

✅ Хороший ракурс. Камера снимает строго перпендикулярно. Яйца отчетливо выделяются на темном фоне. Между ними есть хорошие зазоры. Идеальная картинка для подсчета яиц.

Подсчет хлеба

Описанные проблемы съемки также относятся и к подсчету хлеба.

❌ Плохой ракурс. Съемка под углом издалека. Батоны перекрывают друг друга. Если запустить подсчет с такого ракурса, процент ошибок будет слишком высоким.

❌ Плохой ракурс. Камера висит далеко и снимает под углом. Батоны сливаются со светлым фоном конвейера, между ними нет четких границ. Сотрудник хлебозавода рукой закрывает изделия.

❌ Плохой ракурс. Из-за углового ракурса съемки изделия перекрывают друг друга. Границы нечеткие. Батоны сливаются, между ними нет промежутков.

✅ Хороший ракурс. Камера снимает четко. Между батонами хорошие зазоры. Готовый хлеб отчетливо выделяется на фоне черных поддонов.

✅ Хороший ракурс. Съемка сверху без оптических искажений. В кадр попадают несколько буханок, которые легко сосчитать.

✅ Хороший ракурс. Перпендикулярная съемка над конвейером. Ничто не загораживает изделия. Хлеб четко выделяется на движущейся ленте. Между буханками большие промежутки. Идеальная картинка для подсчета хлеба.

Подсчет тушек птицы

Проблемы съемки встречаются и у производителей птицы.

❌ Плохой ракурс. Размытая картинка. Изображение двоится. Тушки сливаются с пестрым полом цеха.

❌ Плохой ракурс. Угловая съемка. Тушки перекрывают друг друга. Зазоры отсутствуют. Если обучить алгоритм подсчета на таких кадрах, процент ошибок будет выше допустимого.

✅ Хороший ракурс. Тушки легко считаются. Между ними есть промежутки. Несмотря на взаимное перекрытие крыльями, в районе подвесов тушки явно разделяются и алгоритм сможет их распознать.

✅ Хороший ракурс. Съемка перпендикулярно движению конвейера. Светлый фон и контрастные розовые объекты. Большие промежутки. Идеальная картинка для подсчета птицы.