Şeffaf Cam Şişelerde Çizikleri Tespit Edebilen Makine Görüş Sistemi

Şeffaf cam şişelerin üretiminde ürün kalitesini sağlamak son derece önemlidir. Cam şişeler üzerindeki çizikler sadece estetik görünüşünü etkileyebilir, aynı zamanda yapısal bütünlüğünü ve kullanılabilirliğini de tehlikeye atabilir. Geleneksel el ile yapılan muayene yöntemleri zaman alıcı, iş gücüne bağımlı ve insan hatasına açık olma eğilimindedir. Sonuç olarak makine görüş sistemleri cam şişelerdeki çizikleri tespit etmek için güvenilir ve etkili bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır.

Makine Görüş Sisteminde Kullanılan Ürünler

Aydınlatma Sistemleri

Cam şişeler üzerindeki çiziklerin görünürliğini artırmak için uygun aydınlatma çok önemlidir. Farklı aydınlatma teknikleri, cam şişelerin özellikleri ve tespit edilecek çizik türüne göre kullanılabilmektedir.

Arka aydınlatma yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. LED ışık paneli gibi parlak ve eşit dağılımlı bir arka ışık kaynağı, cam şişenin arkasına yerleştirilir. Işık saydam camdan geçerken, pürüzsüz yüzeyde bir bozulma olan bir çizik, ışığı engelleyecek veya saçılmaya uğratacaktır. Bu durum, çiziklerin parlak arka plana karşı koyu bir çizgi ya da alan olarak belirmesine neden olur ve böylece çok belirgin hale gelir. Bu teknik özellikle camın içine nüfuz eden ya da nispeten derin çiziklerin tespiti için etkilidir; çünkü bu tür çizikler ışık akışında daha açık bir engel oluşturur.

Yan aydınlatma, özellikle cam şişenin yüzeyindeki sığ çizgilerin tespiti açısından başka etkili bir yöntemdir. Işık kaynağının şişenin yan tarafına açılarak yerleştirilmesiyle ışık yüzeye ulaşır ve sığ çizgiler gölgeler oluşturur. Bu gölgeler, çizginin çevresindeki pürüzsüz yüzey ile kontrastı artırarak kamera tarafından bile hafif çizgilerin görünür hale gelmesini sağlar. Yan aydınlatmanın açısı çok önemlidir; çok dik bir açı fazla parlamaya neden olabilirken, çok yatay bir açı yeterince belirgin gölgeler oluşturmayabilir.

Lensin çevresinde 360 derecelik aydınlatma sağlayan halka ışıklar da yaygın olarak kullanılır. Bu ışıklar, kameranın görüş alanının çevresindeki ışığı eşit şekilde yayar ve cam şişenin yüzeyinin tamamının eşit aydınlatılmasını sağlar. Bu durum, özellikle karanlık bölgelerdeki çiziklerin maskelenmesini engellemeye yardımcı olur. Halka ışıklar, şişenin konturunu takip edebildikleri ve yüzeyin farklı bölgelerine sürekli aydınlatma sağlayabildikleri için cam şişelerin eğri yüzeylerindeki çiziklerin tespitinde faydalıdır.

Göz kamaşmasını ve yansımayı ilgilendiren sorunları çözmek için polarize ışıklandırma kullanılır. Cam çok yansıtıcıdır ve normal ışıklandırma, çizikleri gizleyen istenmeyen yansımalar oluşturabilir. Polarize ışıklar, kamera lensine takılan polarize filtrelerle birlikte kullanıldığında bu yansımaları azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Polarize ışık dalgaları belirli bir yönde titreşir ve kameradaki filtre yalnızca bu yönde titreşen ışık dalgalarının geçmesine izin verir; dağılmış ve yansıyan ışığı süzer ve çiziklerin daha belirgin görünmesini sağlar.

Tespit Sürecinde Karşılaşılan Sorunlar

Işığın Yansıması ve Kırınımı

Şeffaf cam şişelerdeki çizikleri tespit etmenin en büyük zorluklarından biri, ışığın yansıması ve kırılmasıdır. Cam, yüksek oranda yansıtıcı ve kırıcı bir malzemedir. Işık bir cam şişe yüzeyine çarptığında, çok yönlü yansımalara neden olabilir; bu da parlama ve spot ışık efektlerine yol açarak çiziklerin görünürliğini zorlaştırabilir. Ayrıca, camın içinden geçen ışık kırılarak çiziklerin görünüşünün bozulmasına neden olabilir. Bu problem, özellikle bazı aydınlatma düzenekleri kullanıldığında daha da belirgin hale gelir. Örneğin, aydınlatma açısı iyi ayarlanmazsa, cam şişenin pürüzsüz yüzeyinden yansıyan ışık, çizikler tarafından saçılan ışıktan çok daha güçlü olabilir ve bu da kameranın çiziklerin net görüntülerini yakalamasını zorlaştırır.

Cam Şişe Yüzeyindeki Değişkenlik ve Çizik Özellikleri

Cam şişeler, pürüzsüzlük, doku ve renk dahil olmak üzere çeşitli yüzey özelliklerine sahip olabilir. Bazı cam şişelerde kabartma desenler veya etiketler bulunabilir ve bu durum, çizgi tespiti sürecinde karmaşıklık oluşturabilir. Ayrıca çizgilerin kendisi de boyut, şekil, derinlik ve yön açısından değişiklik gösterebilir. Küçük ve yüzeysel çizgiler, özellikle karmaşık yüzey özelliklerine sahip bölgelerde kolayca gözden kaçabilir. Derin çizgilerin optik özellikleri, yüzeysel olanlardan farklılık gösterebilir ve doğru tespit için farklı aydınlatma teknikleri gerektirebilir. Ayrıca çizgilerin yönü, ışıkla nasıl etkileşime girdiklerini ve kamera tarafından nasıl yakalandıklarını etkileyebilir. Aydınlatma yönüne paralel olan çizgiler, ona dik olanlardan daha az görünür olabilir.

Zorluk Analizi

Aydınlatma Kurulumu ve Optimizasyonu

İdeal aydınlatma kurulumuna ulaşmak önemli bir zorluktur. Kullanılabilir çeşitli aydınlatma türleri arasında, belirli bir cam şişe ve çizik özellikleri için en uygun tek başına veya kombinasyon aydınlatma şeklini belirlemek zordur. Bu, kapsamlı test ve ayarlamalar gerektirir. Örneğin, çok eğri yüzeye sahip bir cam şişe, tüm alanların uygun şekilde aydınlatılması için halka ışıkların ve yan ışıkların birlikte kullanılmasını gerektirebilir; ancak düz ve pürüzsüz bir yüzeye sahip şişe, arka aydınlatma ile iyi sonuç verebilir. Ayrıca ışığın yoğunluğu hassas bir şekilde kontrol edilmelidir. Fazla ışık, çizik detaylarının silikleşmesine neden olacak şekilde aşırı pozlanmaya yol açabilir, çok az ışık ise çiziklerin arka plandan ayırt edilememesine neden olabilir.

Sonuç

Makine görüş sistemleri, şeffaf cam şişelerdeki çizikleri tespit etmek için ışıklandırma sistemlerinin önemli bir rol oynadığı umut verici bir çözüm sunar. Arka aydınlatma, yan aydınlatma, halka ışıklar ve polarize ışıklandırma gibi uygun aydınlatma teknikleri kullanılarak, bu sistemler çiziklerin görünürliğini artırabilir ve cam şişe üretiminde kalite kontrolü iyileştirebilir. Ancak, tespit süreci tamamen sorunsuz değildir; ışığın yansıması ve kırılmasıyla ilgili sorunlar, cam şişe ve çizik özelliklerindeki değişkenlikler ile karmaşık üretim ortamları gibi zorluklarla karşılaşılabilir. Bu zorlukların üstesinden gelebilmek için dikkatli aydınlatma kurulumu ve optimizasyonu, sistem kalibrasyonu ve entegrasyonu, bakım yapılması gerekmektedir. Teknoloji ilerledikçe, cam şişe çizik tespiti için makine görüş sistemlerine entegre edilen aydınlatma sistemlerinde daha ileri iyileştirmeler beklenmektedir; bu da cam sanayisinde daha verimli ve doğru kalite kontrol süreçlerine yol açacaktır.