মেশিন ভিশন ভিত্তিক পৃষ্ঠতলের আঁচড় শনাক্তকরণের জন্য আলোক স্কিম
শিল্প উৎপাদনে পণ্যগুলির উপর ফাটল, স্ক্র্যাচ এবং অন্যান্য পৃষ্ঠতলের ত্রুটি প্রায়শই দেখা যায়। পূর্ববর্তী বছরগুলির তুলনায় মেশিন ভিশন শিল্প পৃষ্ঠতল পরিদর্শনে বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ সাফল্য অর্জন করেছে এবং পণ্যের পৃষ্ঠে স্ক্র্যাচ, দাগ এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলি শনাক্ত করা আর কোনও কঠিন চ্যালেঞ্জ নয়।
এটি ধাতু, কাচ, মোবাইল ফোনের স্ক্রিন এবং তরল কেলাস প্যানেল সহ বিভিন্ন শিল্পে পৃষ্ঠতল পরিদর্শনে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়।
যাইহোক, এই ধরনের ত্রুটিগুলি প্রায়শই অনিয়মিত আকৃতির হয়, কম গভীরতা বৈপরীত্য থাকে এবং পণ্যের পৃষ্ঠের প্রাকৃতিক টেক্সচার বা নকশার দ্বারা সহজেই ব্যাহত হতে পারে। সেজন্য, পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ ত্রুটি সনাক্তকরণ সঠিক আলোকসজ্জা, ক্যামেরা রেজোলিউশন, পরিদর্শনাধীন উপাদান এবং শিল্প ক্যামেরার মধ্যে আপেক্ষিক অবস্থান, এবং জটিল মেশিন ভিশন অ্যালগরিদমের প্রতি খুব উচ্চ দাবি রাখে।
মেশিন ভিশন স্ক্র্যাচ সনাক্তকরণের মৌলিক বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া দুটি পদক্ষেপে ভাগ করা হয়েছে: প্রথমত, পণ্যের পৃষ্ঠে কোনও স্ক্র্যাচ আছে কিনা তা নির্ধারণ করুন। দ্বিতীয়ত, বিশ্লেষিত চিত্রে স্ক্র্যাচের উপস্থিতি নিশ্চিত হওয়ার পর, স্ক্র্যাচটি বের করুন।
ⅰ . পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচগুলিকে সাধারণত তিনটি প্রধান শ্রেণিতে ভাগ করা যেতে পারে:
টাইপ 1 স্ক্র্যাচ: প্রায় চোখে দেখে শনাক্ত করা যায়, চারপাশের অঞ্চলের তুলনায় স্পষ্ট গ্রেস্কেল পরিবর্তন থাকে। ত্রুটিপূর্ণ অংশটি সরাসরি চিহ্নিত করতে কম থ্রেশহোল্ড বেছে নেওয়া যেতে পারে।
টাইপ 2 স্ক্র্যাচ: এগুলোতে গ্রেস্কেল মানের পরিবর্তন স্পষ্টভাবে চোখে পড়ে না। সম্পূর্ণ ছবিটি একটি আপেক্ষিক একঘেয়ে গ্রেস্কেল রয়েছে, আঁচড়ের অঞ্চলটি ছোট (কয়েকটি মাত্র পিক্সেল), এবং গ্রেস্কেল মানটি আশেপাশের ছবির তুলনায় কেবল সামান্য কম, যার ফলে এগুলো আলাদা করা খুবই কঠিন হয়ে পড়ে।
মাঝারি ফিল্টারিং প্রয়োগ করে মূল ছবিটিকে আরও মসৃণ করা যায়। মূল ছবি থেকে এটি বিয়োগ করুন। যখন পার্থক্যের পরম মান একটি সীমা অতিক্রম করে, তখন এটিকে লক্ষ্যবস্তু হিসাবে চিহ্নিত করুন। সমস্ত লক্ষ্যবস্তু চিহ্নিত করুন, তাদের ক্ষেত্রফল গণনা করুন, অত্যধিক ছোট ক্ষেত্রফল সহ লক্ষ্যবস্তুগুলো অপসারণ করুন এবং অবশিষ্টগুলোকে আঁচড় হিসাবে চিহ্নিত করুন।
ধরন 3 এর আঁচড়: অংশগুলোর মধ্যে গ্রেস্কেল মানের পার্থক্য উল্লেখযোগ্য হয়, এবং আকৃতিটি সাধারণত লম্বা এবং সরু হয়। যদি ছবিতে নির্দিষ্ট সীমা বিভাজন প্রয়োগ করা হয়, তবে চিহ্নিত ত্রুটিপূর্ণ অংশটি আসল অংশটির তুলনায় ছোট হবে।
যেহেতু এই ধরনের চিত্রগুলিতে স্ক্র্যাচগুলি দীর্ঘ এবং পাতলা, শুধুমাত্র গ্রেস্কেল সনাক্তকরণের উপর নির্ভর করলে ত্রুটির প্রসারিত অংশগুলি মিস হয়ে যাবে। এই চিত্রগুলির ক্ষেত্রে, এদের বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে দ্বৈত থ্রেশহোল্ড এবং ত্রুটি আকৃতির বৈশিষ্ট্যগুলি সংযুক্ত করে একটি পদ্ধতি নির্বাচন করা হয়।
শিল্প পরিদর্শনে চিত্রের বৈচিত্র্যের কারণে, প্রতিটি ধরনের চিত্রের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি বিশ্লেষণ করা এবং প্রক্রিয়াকরণের সময় সমগ্রভাবে বিবেচনা করা প্রয়োজন যাতে প্রত্যাশিত ফলাফল পাওয়া যায়।
সাধারণত, স্ক্র্যাচ অংশের গ্রেস্কেল মান চারপাশের স্বাভাবিক অঞ্চলের চেয়ে গাঢ়, অর্থাৎ স্ক্র্যাচের গ্রেস্কেল মান কম। তদুপরি, বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই এগুলি মসৃণ পৃষ্ঠের উপরে থাকে, তাই সম্পূর্ণ চিত্রজুড়ে গ্রেস্কেলের পরিবর্তন মোটামুটি একঘেয়ে থাকে, টেক্সচার বৈশিষ্ট্যগুলি অনুপস্থিত থাকে।
তাই, স্ক্র্যাচ সনাক্তকরণের ক্ষেত্রে পরিসংখ্যান বা থ্রেশহোল্ড সেগমেন্টেশন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে গ্রেস্কেল বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে স্ক্র্যাচ অংশটি চিহ্নিত করা হয়।
এছাড়াও, পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ ত্রুটি সনাক্তকরণের ক্ষেত্রে সঠিক আলোকসজ্জার প্রতি অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।
ॽ. মেশিন ভিশন পরীক্ষার জন্য সাধারণ আলোকসজ্জা পদ্ধতিগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত চারটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
সহ-অক্ষীয় আলো, কম কোণের আলো, পিছনের দিকের আলো এবং উচ্চ-কোণের আলো। কঠিন স্ক্র্যাচ শনাক্তকরণের জন্য এই চারটি আলোকসজ্জা পদ্ধতি কার্যকর, কিন্তু যেসব পণ্যের উপরের অংশের উপর বিশেষ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেমন নরম স্ক্র্যাচ, তাতে এর প্রভাব কম পরিস্পষ্ট।
বৃহৎ তথ্য বিশ্লেষণ দেখায় যে পণ্যের পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচের জন্য, দুটি প্রধান সমাধান প্রস্তাবিত হয়: কম কোণের এবং উচ্চ-কোণের আলোকসজ্জা।
(I) কম কোণের পদ্ধতি
যখন দুটি বস্তু পরস্পর সংস্পর্শে আসে এবং ঘষে, পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ সহজেই ঘটে, যার অর্থ স্ক্র্যাচের দিক রয়েছে।
কম কোণের আলোকসজ্জার প্রভাব বিবেচনা করার সময়, যদি আমরা সমান্তরাল আলোর আলোকসজ্জা ব্যবহার করি (স্ক্র্যাচের সমান্তরালভাবে), আলো দ্বারা স্ক্র্যাচ ঝাপসা হয়ে যাবে, চিত্রে প্রভাব কম পরিস্পষ্ট করে তুলবে।
যদি আমরা লম্ব আলোকের একটি সেট ব্যবহার করি (স্ক্র্যাচের লম্বভাবে), আলো দ্বারা স্ক্র্যাচ আলোকিত হবে, চিত্রে প্রভাব খুব পরিস্পষ্ঠ করে তুলবে।
উপরের বিশ্লেষণের ভিত্তিতে, আমরা একটি সময়ভিত্তিক পদ্ধতিতে কাজের টুকরোটি প্রকাশ করার জন্য আটটি আয়তাকার আলোক উৎস ব্যবহার করি এবং নিম্নলিখিত আলোকসজ্জা পদ্ধতি ডিজাইন করি।
একটি বৃত্তাকার আলোক উৎসকে নিয়ন্ত্রণের জন্য আটটি চ্যানেলে ভাগ করা হয়, সময়ভিত্তিক পদ্ধতিতে প্রকাশ করা হয় এবং আটটি ছবি ক্রমান্বয়ে ধারণ করা হয়। অবশেষে, সফটওয়্যার সব ত্রুটিগুলি অতিরিক্ত করার জন্য একটি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, অবশেষে কাজের টুকরোর পৃষ্ঠের আঁচড় রয়েছে কিনা তা উচ্চ মান দিয়ে সনাক্ত করে।
এই ইমেজিং সমাধানটি উচ্চ-নির্ভুলতা সম্পন্ন পণ্যগুলির জন্য উপযুক্ত যাদের পৃষ্ঠ পরিদর্শনের ক্ষেত্রে কঠোর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, কিন্তু কার্যকরী প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন পণ্যগুলির জন্য উপযুক্ত নয়।
(II) উচ্চ-কোণ পদ্ধতি
অভিজ্ঞতা দেখায় যে সহ-অক্ষীয় আলোর অধীনে কোমল আঁচড়ের ক্ষেত্রে, আলোক উৎসের কাজের দূরত্ব যত বেশি হবে, ততই প্রভাব পরিস্কার হবে।
যাইহোক, একই আলোক উৎসের জন্য, উচ্চতর কাজের দূরত্বের অর্থ হল কম আলোকবর্তিকা পৃষ্ঠ এবং হ্রাস পাওয়া আলোক উৎসের উজ্জ্বলতা। একই সাথে কার্যকারিতা এবং প্রভাব অর্জন করা অসম্ভব।
সাধারণত ,শ্রমিক কারখানায় পণ্যের পৃষ্ঠের তথ্য দৃষ্টিগতভাবে পরিদর্শন করার সময় ফ্লুরোসেন্ট বাতির আলোকসজ্জা ব্যবহার করে। ফ্লুরোসেন্ট বাতির আলো তাদের চোখে প্রতিফলিত হয়।
প্রতিফলনকারী প্রতিফলন সম্পন্ন কাজের জন্য, আলোর প্রতিফলনের সূত্র অনুযায়ী, একটি আলোকসজ্জা পদ্ধতি গৃহীত হয় যাতে করে প্রতিফলনকারী প্রতিফলনের প্রভাব তৈরি হয়।
পর্যবেক্ষণকারী ব্যক্তিদের লক্ষ্য করা যাবে যে নগ্ন চোখে পরিদর্শন পদ্ধতিতে প্রায়শই পণ্যের উপরে ফ্লুরোসেন্ট বাতির ছবি প্রক্ষেপণ করা হয় এবং তারপর পণ্যটি দোলন করে বাতির ছায়াটি এর মধ্যে সরিয়ে নেওয়া হয়।
এই পদ্ধতিতে, আলোক স্থানটি পণ্যের একটি স্থানীয় অঞ্চলকে আলোকিত করে, পৃষ্ঠের তথ্যটি প্রতিফলিত করে, মানুষের চোখকে স্পষ্টভাবে বোঝার সুযোগ করে দেয় যে পণ্যটি ত্রুটিপূর্ণ কিনা এবং এমনকি সামান্য ত্রুটিগুলিও সহজেই দেখা যায়।
উপরেরগুলি মেশিন ভিশনের ভিত্তিতে পৃষ্ঠের আঁচড়ের জন্য আলোক সমাধানের প্রস্তাবগুলি। আশা করি আপনার প্রকল্পের জন্য এটি কাজে লাগবে।