Sistem strojnega vida za odkrivanje odkosov na prozornih steklenih steklenkah

Pri proizvodnji prozornih steklenih steklenk je zagotavljanje kakovosti izdelka izjemno pomembno. Zareze na steklenih steklenkah lahko ne le vplivajo na njihov estetski videz, temveč lahko tudi ogrozijo njihovo strukturno celovitost in uporabnost. Tradicionalne ročne metode pregledovanja so časovno zahtevne, potrebne so zahtevne in nagnjene k človeški napaki. Zato so sistemi strojnega vida postali zanesljiva in učinkovita alternativa za odkrivanje zarez na steklenih steklenkah.

Izdelki, uporabljeni v sistemu strojnega vida

Svetilnimi sistemi

Ustrezno osvetlitev je ključna za izboljšanje vidnosti zarez na steklenih steklenkah. Glede na značilnosti steklenih steklenk in vrsto zarez, ki jih je treba odkriti, je mogoče uporabiti različne tehnike osvetlitve.

Zadnje osvetljenje je pogosto uporabljena metoda. Za steklenico se postavi svetlobni enakomerno svetleči zadnji svetlobni vir, kot je LED svetlobna plošča. Ko svetloba prehaja skozi prozorno steklo, bo na mestu raze, ki je motnja gladke površine, svetloba preprečena ali razpršena. Posledično se raza prikaže kot temna črta ali območje na svetlem ozadju, kar omogoča odlično razločljivost. Ta tehnika je še posebej učinkovita za odkrivanje raz, ki segajo skozi steklo ali so relativno globoke, saj pri ustvarjajo bolj očitno preprečitev prehajanja svetlobe.

Bočno osvetljenje je še en učinkovit pristop, zlasti za odkrivanje plitvih poškodb na površini steklene steklenice. Z namestitvijo svetlobnega vira pod kotom ob strani steklenice svetloba zadene površino in plitve poškodbe odmevajo sencami. Te sence povečajo kontrast med poškodbo in okoliško gladko površino, kar omogoča kameri, da zazna tudi manjše poškodbe. Kot bočne svetlobe je ključen; preveč strmen kot lahko povzroči preveč bleščanja, medtem ko preveč položen kot morda ne bo ustvaril dovolj izrazitih senč.

Kolobarno svetilo, ki zagotavlja 360-stopinjsko osvetlitev okoli leče, se uporablja tudi široko. Enakomerno oddaja svetlobo okoli kamera vidnega polja, kar zagotavlja enakomerno osvetlitev celotne površine steklene steklenice. To pomaga izogniti se neenakomerni osvetlitvi, ki bi lahko skrivala madeže v temnejših območjih. Kolobarna svetila so koristna za odkrivanje madežev na ukrivljenih površinah steklenih steklenic, saj lahko sledijo konturi steklenice in zagotovijo enotno osvetlitev preko različnih delov površine.

Polarizirano osvetljenje se uporablja za reševanje težav, povezanih s bleščanjem in odsevi. Steklo je zelo odsevno, in običajno osvetljenje lahko povzroči neželene odseve, ki zakrivijo brazgotine. Polarizirana svetloba skupaj s polarizacijskimi filtri na objektivu kamere lahko zmanjša ali popolnoma odpravi te odseve. Polarizirani svetlobni valovi nihajo v določenem smeri, filter na kameri pa dovoli prehod samo valov, ki nihajo v tej smeri, s čimer filtrira razpršeno, odsevno svetlobo in naredi brazgotine bolj vidne.

Težave, ki so se pojavile v procesu zaznavanja

Odboj in lom svetlobe

Ena od glavnih težav pri zaznavanju brizg na prozornih steklenih steklenkah je odsev in lom svetlobe. Steklo je zelo odsevni in lomni material. Ko svetloba zadene površino steklene steklenke, se lahko odseva v več smeri, kar ustvarja bleščanje in zrcalne točke, ki lahko zakrijejo vidljivost brizg. Poleg tega lahko svetloba, ki prehaja skozi steklo, lomi in posledično deformira videz brizg. Ta težava postane še bolj izrazita pri določenih svetlobnih nastavitvah. Na primer, če kot osvetlitve ni optimalen, odsevna svetloba s gladke površine steklene steklenke lahko močno presega svetlobo, razpršeno s strani brizg, kar oteži kamere pri zajemanju jasnih posnetkov brizg.

Spremenljivost površine steklenih steklenk in značilnosti brizg

Steklene steklenice lahko imajo najrazličnejše površinske lastnosti, vključno z gladkostjo, teksturo in barvo. Nekatere steklene steklenice lahko imajo reliefne vzorce ali nalepke, ki lahko otežijo postopek zaznavanja brizg. Poleg tega se lahko brizge razlikujejo po velikosti, obliki, globini in smeri. Majhne, plitve brizge so lahko prepuščene pozornosti, še posebej če se nahajajo v območjih s kompleksnimi površinskimi lastnostmi. Globlje brizge lahko imajo različne optične lastnosti v primerjavi z plitvimi brizgami, kar zahteva uporabo različnih tehnik osvetlitve za natančno zaznavanje. Prav tako smer brizg lahko vpliva na njihovo interakcijo z lučjo in na to, kako jih kamera zajema. Brizge, ki so vzporedne z smerjo osvetlitve, lahko manj vidne kot tiste, ki so pravokotne na smer osvetlitve.

Analiza težavnosti

Nastavitev in optimizacija osvetlitve

Dosežek optimalne svetlobne nastavitve je pomembna težava. Ob upoštevanju različnih vrst svetlob, je določitev najprimernejše vrste ali kombinacije za specifično vrsto steklene steklenice in značilnosti poškodb zahtevna. Zahteva obsežno testiranje in prilagajanje. Na primer, steklenica z zelo ukrivljeno površino lahko zahteva kombinacijo obročnih luči in bočnih luči, da se zagotovi ustrezno osvetlitev vseh območij, medtem ko se za steklenico z gladko, ravno površino dobro uporabi osvetlitev iz ozadja. Poleg tega mora biti intenzivnost svetlobe natančno nadzorovana. Preveč svetlobe lahko povzroči pretirano izpostavljenost in izgubo podrobnosti o poškodbah, medtem ko lahko premalo svetlobe naredi poškodbe nerazločne ozadju.

Zaključek

Sistemi strojnega vida ponujajo obetavno rešitev za zaznavanje brizg na prozornih steklenih steklenkah, pri čemer osvetlitev igra ključno vlogo v tem procesu. Z uporabo ustrezne tehnike osvetlitve, kot so zadnja svetloba, bočna svetloba, krožna svetla in polarizirana osvetlitev, lahko ti sistemi izboljšajo vidnost brizg ter kakovostno kontrolo v proizvodnji steklenih steklenk. Vendar zaznavanje ni brez izzivov, vključno s problemi, povezanimi z odsevanjem in lomom svetlobe, variabilnostjo značilnosti steklenk in brizg ter kompleksnimi proizvodnimi okolji. Premagovanje teh izzivov zahteva skrbno nastavitev in optimizacijo osvetlitve, umerjanje in integracijo sistema ter vzdrževanje. Ko se tehnologija nadaljuje v naprej, se lahko pričakujejo dodatna izboljšave osvetlitvenih sistemov in njihove integracije v sisteme strojnega vida za zaznavanje brizg na steklenih steklenkah, kar bo privedlo do učinkovitejše in natančnejše kontrole kakovosti v steklarski industriji.