Odhalení detekce barevných tlačítek: Moudrá praxe strojového vidění

V oblasti kontroly produktů je každý detail spojen s kvalitou. Dnes si představíme úžasné případové studie o detekci barevných tlačítek.

Pozadí a požadavky detekce

Představte si pás plný barevných knoflíků. Pokud jsou pozice mezi knoflíky nepřesné, nebude možné je správně zapnout. Toto nejen ovlivňuje uživatelské zážitky z produktu, ale také se týká kvality produktu. Proto je detekce, zda jsou vzdálenosti mezi těmito knoflíky kvalifikované, klíčová. Navíc klient předložil složitější požadavek: detekovat 4 pohyblivé pásky současně. To přineslo dost obtížný problém pro práci s detekcí.

Chytrý výběr kamer a objektivů

Pro splnění potřeb klienta bylo nutné vybrat vhodné kamery a objektivy. Vzhledem k tomu, že je třeba detekovat pohyblivé pásky, byla nezbytnou volbou kamera s globálním závorem. Navíc, aby bylo možné sledovat 4 pásky současně, musel být úhelný rozsah kamery dostatečně velký. Zároveň byla pro měření velikosti vyžadována vysoká přesnost, což znamenalo, že počet pixelů kamery musel být dostatečně vysoký. Po důkladné úvaze jsme vybrali kameru s 25 miliony pixely. Poté, podle vzorce pro výpočet úhelného rozsahu, jsme zjistili, že nejvhodnějším je objektiv s ohniskovou vzdáleností 16 milimetrů, který dokáže jasně a komplexně zachytit informace o tlačítkách na páscích.

Průzkum a optimalizace osvětlovacího schématu

V počáteční fázi projektu jsme zkoušeli použít podsvěcovanou desku pro transmisní osvětlení, ale výsledek nebyl spokojivý.

Když jsme se dívali na dlouhé a tenké barevné pásky, napadlo nás světelné pruhy. Světelné pruhy jsou jasnější a širší. Teoreticky, pokud bychom osvětlili produkt vedle nich, celá páska by mohla být ozářena. Nicméně v praktickém provozu jsme zjistili, že toto by způsobilo odraz světla na cílových funkcích, což by vážně ovlivnilo konečný detekční efekt. Proto jsme upravili svou strategii a nechali jsme světelné pruhy osvětlovat pásky vertikálně, přímo namířené na tlačítka. Protože musely být detekovány 4 pásky současně, použili jsme dvojitý pruhový zdroj světla, který způsobil, že osvětlení je rovnoměrnější a dokázalo ozářit čtyři řady tlačítek najednou, dokonale splňující detekční cíl.

Kompromisy a volby v nastavení algoritmu

V oblasti nastavení algoritmu, kvůli vysokým požadavkům na přesnost této detekce, jsme nejprve vyzkoušeli algoritmus pro vysoko-přesné porovnávání. Ale po skutečném provozu jsme zjistili, že proces vysoko-přesného porovnávání trval dlouhou dobu a nedokázal splnit požadavky klienta na rychlost detekce. Poté jsme přešli na rychlý algoritmus porovnávání, který trval pouze 300 milisekund. Rychlost detekce byla významně zvýšena, úspěšně řešíc problém rovnováhy mezi rychlostí a přesností.

Přenos signálů a implementace řízení

Pro dosažení automatizované detekce jsme připojili druhou elektrickou linku k externímu PLC a použili externí PLC k vyvolání fotografování.

Zároveň jsme použili linky č. 3 a č. 4 k přenosu signálů NG/OK do PLC. Tímto způsobem mohl PLC ovládat kameru pro fotografování a nakonec vystupovat se signály NG a OK. Když byly pásky umístěny na detekční pozici, mohli jsme snadno rozlišit dobré produkty od vadných prostřednictvím značek NG/OK.

Prevence špatných rozhodnutí a společná údržba

Chybné posudky jsou bolestí hlavy v detekci strojového vidění. Vzhledem k neuniformním barvám pásů jsme upravovali různé časy expozice a programy, aby se zajistil efekt detekce. Musí se však poznamenat, že vizuální detekce je jako vztah. Jednostranná snaha nestačí; obě strany musí tento vztah udržovat společně. Proto, aby se zabránilo chybným posudkům, také klient aktivně spolupracoval. Potvrdili, že rozdíly ve tvaru pásů nejsou významné, zajistili, že povrchy vzorků byly čisté, a vyhýbali se rušivému silnému světlu na místě detekce, což zajistilo stabilitu konečného efektu detekce.

Jedná se o případ detekce barevných páskových tlačítek. Během tohoto procesu jsme neustále zkoumali, experimentovali a optimalizovali, abychom našli nejlepší řešení detekce. Máte něco, co chcete zdetekovat? Přijměte mne prosím ve komentářích!