মেশিন ভিশন লাইটের আকার নির্বাচন করুন

মেশিন ভিশন প্রযুক্তি আধুনিক শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ এবং স্মার্ট উত্পাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি, পরিদর্শন, নেভিগেশন, মান নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রশস্তভাবে ব্যবহৃত। এর মধ্যে, 2D, 2.5D এবং 3D ভিশন প্রযুক্তি হল তিনটি প্রধান প্রযুক্তি, যার প্রত্যেকটির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র রয়েছে।

I. পটভূমি

দৃশ্যমান আলোকস্তম্ভ স্কিম মূল্যায়ন করার সময়, দৃশ্যমান আলোকস্তম্ভের জন্য উপযুক্ত স্থান সংরক্ষণ করা একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।

মূল্যায়নকালীন, যদি আলোকস্তম্ভের পরীক্ষা এবং যাচাইয়ের কাজ আগেভাগে না করা হয়, তাহলে পরবর্তী পর্যায়ে সংরক্ষিত স্থানটি খুব ছোট হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে। অর্থাৎ, প্রকৃতপক্ষে ব্যবহৃত আলোকস্তম্ভটি প্রায়শই মূল সংরক্ষিত স্থানের চেয়ে বড় হয়, যার ফলে প্রকল্পটি প্রভাবিত হয়; যদি আকারের প্রয়োজন মেটাতে ছোট ইনস্টলেবল আলোকস্তম্ভ গ্রহণ করা হয়, তাহলে আলোকস্তম্ভের অমিলের কারণে ইমেজিং মান খারাপ হওয়ার এবং আলোকপাতের ফলাফল অসন্তোষজনক হওয়ার সম্ভাবনা থাকে, যার ফলে সম্পূর্ণ প্রকল্পের অগ্রগতি ব্যাহত হয়। অবশেষে, আলোকস্তম্ভের প্রকৃত আকার অনুযায়ী ইনস্টলেশন স্থানটি পরিবর্তন করা আবশ্যিক হয়, এবং এই পুরো প্রক্রিয়াটি সময়সাপেক্ষ এবং শ্রমসাধ্য হয়ে থাকে।

তাই, দৃশ্যমান স্কিম মূল্যায়নের প্রাথমিক পর্যায়ে আলোকসজ্জা নির্বাচনের মূল্যায়নে ভাল কাজ করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, অধিকাংশ দৃশ্যমান স্কিম প্রথমে আলোকসজ্জা পরীক্ষা করে আলোকস্ত্রোতের আকার এবং উচ্চতা নির্ধারণ করে, এরপর অন্যান্য অংশগুলি ডিজাইন করে, যা পরবর্তী পর্যায়ে সমগ্র প্রকল্পের মসৃণ উন্নয়নে ব্যাপক সহায়তা করবে।

II. নির্বাচন কেসসমূহ

নিম্নলিখিত দুটি চিত্র বৃহৎ এবং ক্ষুদ্র আলোকস্ত্রোতের চিত্রায়ন প্রভাবের তুলনা দেখায়: চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে যে ক্ষুদ্র আলোকস্ত্রোতের কারণে আলোক স্পট দৃষ্টিক্ষেত্র জুড়ে ছড়িয়ে পড়তে পারছে না; চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে যে আলোকস্ত্রোতের আকার উপযুক্ত, যা সম্পূর্ণ দৃষ্টিক্ষেত্র জুড়ে ছড়িয়ে দেওয়া যেতে পারে, মোটের উপর একঘাতে প্রভাব এবং স্পষ্ট সনাক্তকরণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

আমরা কিভাবে প্রাথমিক আলোক পরীক্ষা ছাড়াই উপযুক্ত আকারের একটি আলোক উৎস নির্বাচন করতে পারি? পরীক্ষামূলক নমুনা পাওয়ার পর, আমাদের সনাক্তকরণ বৈশিষ্ট্যগুলি বুঝতে হবে, আলোক পথের ধরন এবং আলোক উৎসের রং নির্ধারণ করতে হবে এবং এগুলি নির্বাচন করার পরে আমরা আলোক উৎসের প্রয়োজনীয় আকার নির্ধারণ করতে পারি।

नির্বাচনের জন্য মূলত তিনটি বিষয় নির্দেশিকা হিসাবে কাজ করে। প্রথম বিষয়টি হল আলোকসজ্জা পদ্ধতি, আলোকসজ্জা পদ্ধতি দুটি ধরনের হয়, একটি হল সম্মুখ আলোকসজ্জা এবং অপরটি নিম্ন পটভূমি আলোকসজ্জা; দ্বিতীয় বিষয়টি হল লেন্স নির্বাচন, দুটি ধরনের লেন্স রয়েছে, যথা FA লেন্স এবং টেলিসেন্ট্রিক লেন্স; তৃতীয় বিষয়টি হল আলোক উৎসের গঠনের কার্যকরী দূরত্ব এবং দৃষ্টিক্ষেত্রের আকার।

III. আলোকসজ্জা পদ্ধতি

সম্মুখ আলোকসজ্জা পদ্ধতি থেকে বোঝা যায় যে সনাক্তকরণ পণ্যের পৃষ্ঠতল মসৃণ এবং প্রতিফলিত কিনা, অপ্রতিফলিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রে আলোক উৎসের আকারের প্রতি কম প্রয়োজনীয়তা থাকে, দৃষ্টিক্ষেত্রের 1/2 আকারের আলোক উৎস যথেষ্ট।

প্রতিফলিত পৃষ্ঠের উদাহরণ হিসাবে আলোক উৎসের আকার নির্বাচন করার পদ্ধতি নির্ণয় করা, প্রথমত প্রতিফলিত পৃষ্ঠের উপর বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করা প্রয়োজন এবং আলোক স্পট সম্পূর্ণ দৃষ্টিক্ষেত্র কে আবরিত করবে এবং একটি সমরূপ ছবি তৈরি করবে, যা আরও ভাল কন্ট্রাস্ট প্রদান করবে।  

একই সময়ে, তিনটি প্যারামিটার জানা দরকার: ক্যামেরার টার্গেট কেন্দ্রের আকার, ক্যামেরা থেকে ডিটেকশন পৃষ্ঠের দূরত্ব এবং দৃষ্টিক্ষেত্রের (ফিল্ড অফ ভিউ) আকার (দৃষ্টিক্ষেত্রের দৈর্ঘ্য এবং প্রস্থ ক্যামেরা চিপের দৈর্ঘ্য এবং প্রস্থের সাথে সংশ্লিষ্ট)। দ্বিতীয়ত, যদি লেন্সটি একটি FA লেন্স হয়, তবে অন্তর্ভুক্ত কোণের প্যারামিটারটিও জানা আবশ্যিক। এর মাধ্যমে ক্যামেরা লেন্সের প্রক্ষেপণ কোণ এবং প্রতিফলন কোণ পাওয়া যাবে, যেমনটি নিচের চিত্রগুলিতে দেখানো হয়েছে (চিত্র 3, চিত্র 4, চিত্র 5)। এটি থেকে দেখা যায় যে প্রক্ষেপণ এবং প্রতিফলন একটি W-আকৃতির চিত্র তৈরি করে। যদি আলোক উৎসটি প্রক্ষেপণ কোণের বাইরে থাকে (যেমনটি চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে), তবে প্রতিফলন কোণে আলোক স্পট থাকবে; যদি আলোক উৎসটি প্রতিফলন কোণের সীমান্ত অবস্থানে থাকে (যেমনটি চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে), তবে আলোক স্পটটি ইমেজিং ফিল্ডের প্রান্তে দেখা যাবে; কেবলমাত্র তখনই আলোক উৎসটি প্রতিফলন প্রান্তের (W) বাইরে থাকলে (যেমনটি চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে) একটি সমবিতরণ ইমেজিং প্রভাব চিত্র পাওয়া যাবে।

নীচের পিছনের আলোকসজ্জা রোদের ক্ষেত্রেও একই প্রযোজ্য, তবে প্রতিফলন কোণ গণনা করার কোনও প্রয়োজন নেই। আলোক উৎস যত বেশি সনাক্তকরণ পৃষ্ঠ থেকে দূরে থাকবে, প্রক্ষেপণ কোণের প্রসারিত পরিসর দূরত্ব তত বেশি হবে। FA লেন্সের জন্য পিছনের আলোকসজ্জা নির্বাচন করার সময়, এটি এই ভাবে গণনা এবং মূল্যায়ন করা যেতে পারে। নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে:

IV. লেন্স নির্বাচন

উপরের দুটি আলোকসজ্জা মোড শুধুমাত্র FA লেন্সের কথা উল্লেখ করে, এবং চিত্র এবং পাঠ্যাংশগুলি সংশ্লিষ্টভাবে FA লেন্সকে উদাহরণ হিসাবে নিয়ে তৈরি করা হয়েছে। তবে আরও এক ধরনের লেন্স রয়েছে যা ব্যাখ্যা করা দরকার, যেমন সাধারণভাবে ব্যবহৃত টেলিসেন্ট্রিক লেন্স। টেলিসেন্ট্রিক লেন্স মূলত সমান্তরাল অপটিক্যাল পাথ ধরনের হয়, তাই টেলিসেন্ট্রিক লেন্স দিয়ে আলোক উৎসের আকার নির্বাচন করার সময়, আমাদের শুধুমাত্র প্রকৃত দৃষ্টিক্ষেত্রের থেকে কিছুটা বড় হওয়ার দরকার হয়। নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে:

V. আলোক উৎসের গঠনের কার্যকরী দূরত্ব এবং দৃষ্টিক্ষেত্রের আকার

ক্যামেরা টার্গেট কেন্দ্র এবং কাজের দূরত্ব, লেন্স কোণ, আলোক উৎসের কাজের দূরত্ব এবং দৃষ্টিক্ষেত্র জানার পর, হিসাব করে আলোক উৎসের আকার নির্ধারণ করা যেতে পারে। একই সাথে CAD এর মতো সফটওয়্যার ব্যবহার করে প্যারামিটার অনুযায়ী চিত্র আঁকা যেতে পারে, যাতে দৃশ্যমানভাবে দেখা যায় আলোক উৎসের আলোক স্থানটি কোথায় এবং নির্বাচিত আলোক উৎসের আকারটি উপযুক্ত কিনা তা নির্ধারণ করা যায়। নিম্নলিখিত চিত্রটি দেখুন:

যখন লেন্সটি একটি সাধারণ FA লেন্স হয়, তখন আলোক উৎসের কাজের দূরত্ব Wd এবং পৃষ্ঠের আলোর দৈর্ঘ্য L এর মধ্যে সম্পর্কটি সদৃশ ত্রিভুজের বৈশিষ্ট্য থেকে পাওয়া যেতে পারে:  

WD/(WD+wd)=FOV/L

যখন লেন্সটি একটি টেলিসেন্ট্রিক লেন্স হয়, তখন নির্বাচিত আলোক উৎসের ইনস্টলেশন অবস্থানটি শুধুমাত্র নিশ্চিত করতে হবে যে  L > FOV।

বি. নিষ্কর্ষ

মেশিন ভিশন ইনস্পেকশন স্কিমে, ভিজুয়াল লাইট সোর্সের নির্বাচন একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। লাইট সোর্স স্কিমের সঠিক নির্বাচন সম্পূর্ণ ভিশন সিস্টেমটি মসৃণভাবে সম্পন্ন করতে সহায়তা করে এবং উপযুক্ত লাইট সোর্স মেকানিজমের খরচ এবং ইনস্টলেশন স্থান সাশ্রয় করতে পারে।