СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ПОДГОТОВИЛ ТУЛЕШКАЛИЕВ Р РТ-11

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ПОДГОТОВИЛ: ТУЛЕШКАЛИЕВ Р. , РТ-11 ПРОВЕРИЛ: БРУМШТЕЙН Ю. М.

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ Системы технического зрения являются «глазами» машины, давая зрение системе автоматизации. Камера делает снимки объекта и оцифровывает его физические характеристики для предоставления информации об его размерах; об его расположении; об его внешнем виде (отделка поверхности, цвет, яркость, какие-либо дефекты); об его маркировке (логотипы, литеры и т. д. )

Системы технического зрения запрограммированы для выполнения узкоспециализированных задач, таких как подсчет объектов на конвейере, чтение серийных номеров или поиск поверхностных дефектов. Польза системы визуальной инспекции на основе технического зрения заключается в высокой скорости работы с увеличением оборота, возможности 24 -часовой работы и точности повторяемых измерений.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ Типовое решение системы технического зрения включает в себя несколько следующих компонентов: • Одна или несколько цифровых или аналоговых камер (черно-белые или цветные) с подходящей оптикой для получения изображений • Программное обеспечение для изготовления изображений для обработки. Для аналоговых камер - это оцифровщик изображений • Процессор (современный ПК c многоядерным процессором или встроенный процессор, например — ЦСП) • Программное обеспечение технического зрения, которое предоставляет инструменты для разработки отдельных приложений программного обеспечения.

• Оборудование ввода-вывода или каналы связи для доклада о полученных результатах • Умная камера: одно устройство, которое включает в себя все вышеперечисленные пункты. • Очень специализированные источники света (светодиоды, люминесцентные и галогенные лампы и т. д. ) • Специфичные приложения программного обеспечения для обработки изображений и обнаружения соответствующих свойств. • Датчик для синхронизации частей обнаружения (часто оптический или магнитный датчик) для захвата и обработки изображений. • Приводы определенной формы, используемые для сортировки или отбрасывания бракованных деталей.

• Датчик синхронизации определяет, когда деталь, которая часто движется по конвейеру, находится в положении, подлежащем инспекции. • Датчик запускает камеру, чтобы сделать снимок детали, когда она проходит под камерой и часто синхронизируется с импульсом освещения, чтобы сделать четкое изображение. • Освещение, используемое для подсветки деталей, предназначено для выделения особенностей, представляющих интерес, и скрытия или сведения к минимуму появление особенностей, которые не представляют интереса (например, тени или отражения). Для этой цели часто используются светодиодные панели подходящих размеров и расположения.

• Изображение с камеры попадает в захватчик кадров или в память компьютера в системах, где захватчик кадров не используется. • Захватчик кадров — это устройство оцифровки (как часть умной камеры или в виде отдельной платы в компьютере), которое преобразует выходные данные с камеры в цифровой формат (как правило, это двумерный массив чисел, соответствующих уровню интенсивности света определенной точки в области зрения, называемых пикселями) и размещает изображения в памяти компьютера, так чтобы оно могло быть обработано с помощью программного обеспечения для технического зрения. • Программное обеспечение, как правило, совершает несколько шагов для обработки изображений. Часто изображение для начала обрабатывается с целью уменьшения шума или конвертации множества оттенков серого в простое сочетание черного и белого (бинаризации). После первоначальной обработки программа будет считать, производить измерения и/или определять объекты, размеры, дефекты и другие характеристики изображения.

В качестве последнего шага, программа пропускает или забраковывает деталь в соответствии с заданными критериями. Если деталь идет с браком, программное обеспечение подает сигнал механическому устройству для отклонения детали; другой вариант развития событий, система может остановить производственную линию и предупредить человека работника для решения этой проблемы и сообщить, что привело к неудаче.

«Умные» камеры со встроенными процессорами, захватывают все большую долю рынка технического зрения. Использование встроенных (и часто оптимизированных) процессоров устраняет необходимость в карте захватчика кадров и во внешнем компьютере, что позволяет снизить стоимость и сложность системы, обеспечивая вычислительную мощность для каждой камеры. «Умные» камеры, как правило, дешевле, чем системы, состоящих из камеры, питания и/или внешнего компьютера, в то время как повышение мощности встроенного процессора и ЦСП часто позволяет достигнуть сопоставимой или более высокой производительности и больших возможностей, чем обычные ПК-системы.

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ Коммерческие пакеты программ для технического зрения и пакеты программ с открытым исходным кодом обычно включают в себя ряд методов обработки изображений, таких как: • Счетчик пикселей: подсчитывает количество светлых или темных пикселей • Бинаризация: преобразует изображение в серых тонах в бинарное (белые и черные пиксели) • Сегментация: используется для поиска и/или подсчета деталей • Поиск и анализ блобов: проверка изображения на отдельные блобы связанных пикселей (например, черной дыры на сером объекте) в виде опорных точек изображения. Эти блобы часто представляют цели для обработки, захвата или производственного брака. • Надежное распознавание по шаблонам: поиск по шаблону объекта, который может быть повернут, частично скрыт другим объектом, или отличным по размеру.

• Чтение штрих-кодов: декодирование 1 D и 2 D кодов, разработанных для считывая или сканирования машинами • Оптическое распознавание символов: автоматизированное чтение текста, например, серийных номеров • Измерение: измерение размеров объектов в дюймах или миллиметрах • Обнаружение краев: поиск краев объектов • Сопоставление шаблонов: поиск, подбор, и/или подсчет конкретных моделей В большинстве случаев, системы технического зрения используют последовательное сочетание этих методов обработки для выполнения полного инспектирования. Например, система, которая считывает штрих-код может также проверить поверхность на наличие царапин или повреждения и измерить длину и ширину обрабатываемых компонентов.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ РАЗНООБРАЗНО, ОНО ОХВАТЫВАЕТ РАЗЛИЧНЫЕ ОБЛАСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ВКЛЮЧАЯ, НО, НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, СЛЕДУЮЩИМИ: • Крупное промышленное производство • Ускоренное производство уникальных продуктов • Системы безопасности в промышленных условиях • Контроль предварительно изготовленных объектов (например, контроль качества, исследование допущенных ошибок) • Системы визуального контроля и управления (учет, считывание штрих-кодов) • Контроль автоматизированных транспортных средств • Контроль качества и инспекция продуктов питания • В автомобильной промышленности системы технического зрения используются в качестве руководства для промышленных роботов, а также для проверки поверхности окрашенного автомобиля, сварных швов, блоков цилиндров и многих других компонентов на

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!