- Hệ thống thị giác máy là gì?
Hệ thống thị giác máy được tạo ra bởi các thành phần tích hợp bao gồm: camera/cảm biến thị giác, phần cứng máy tính và thuật toán phần mềm cung cấp hướng dẫn vận hành bằng cách xử lý và phân tích hình ảnh chụp được từ không gian làm việc của chúng. Dữ liệu thu được từ hệ thống thị giác được sử dụng để kiểm soát và tự động hóa quy trình hoặc kiểm tra sản phẩm hoặc vật liệu.
2. Các thành phần của hệ thống thị giác máy
Hệ thống thị giác máy thường bao gồm năm thành phần chính. Các thành phần này phổ biến và có thể được thấy trong các hệ thống khác.
Thành phần chính – camera thị giác hoặc cảm biến, tôi sẽ kết hợp camera và cảm biến thành 1 loại thành phần vì chúng có cùng chức năng là phát hiện sự khác biệt, nhiệm vụ của camera thị giác là chụp ảnh sản phẩm là vật liệu để bộ xử lý và phần mềm phân tích xem đó là lỗi hay tốt
Điều thứ hai rất quan trọng là ánh sáng, camera không thể chụp được hình ảnh chất lượng cao nếu không có ánh sáng, không chỉ đơn giản là chiếu sáng cho sản phẩm, đối với mỗi tính năng riêng biệt trên sản phẩm, chúng ta cần thiết lập vị trí và kỹ thuật chiếu sáng khác nhau.
Thứ ba là ống kính: Ống kính thu thập ánh sáng tán xạ của một vật thể và tái tạo hình ảnh của vật thể đó trên cảm biến camera
Thứ tư là bộ xử lý và màn hình hiển thị, nó có thể là một máy tính có phần mềm do nhà sản xuất camera phát triển để hiển thị và thiết lập các công cụ phát hiện, vì vậy chúng ta có thể nhìn thấy mọi sản phẩm thông qua và kết quả phát hiện tốt hay xấu, một số thương hiệu cũng có HMI đặc biệt cho camera của họ, vì vậy chúng ta có thể liên kết trực tiếp từ HMI đó đến camera và xem hình ảnh của sản phẩm và lỗi trên HMI đó
Thứ năm là hệ thống truyền thông bao gồm: bộ điều khiển camera xin lưu ý rằng một số kiểu máy/thương hiệu camera sẽ không có bộ điều khiển, PLC và cơ chế loại bỏ.
2.1. Cảm biến hình ảnh/thị giác
Cảm biến hình ảnh được ống kính thu lại thành hình ảnh kỹ thuật số. Công nghệ chuyển đổi photon thành tín hiệu điện:
- CCD
- CMOS
Đầu ra của cảm biến hình ảnh là hình ảnh kỹ thuật số bao gồm các điểm ảnh cho thấy sự hiện diện của ánh sáng trong các khu vực mà ống kính đã quan sát.
Độ phân giải (Resolution) là số điểm ảnh do cảm biến tạo ra trong hình ảnh kỹ thuật số. Cảm biến có độ phân giải cao hơn tạo ra hình ảnh chất lượng cao hơn, nghĩa là có thể quan sát được nhiều chi tiết hơn trong vật thể đang được kiểm tra và có thể đạt được các phép đo chính xác hơn.
Độ nhạy (Sensitivity) là lượng ánh sáng tối thiểu cần thiết để phát hiện sự thay đổi đầu ra trong hình ảnh..
Độ phân giải và độ nhạy có mối quan hệ nghịch đảo với nhau; độ phân giải tăng sẽ làm giảm độ nhạy.
2.2. Chiếu sáng
- Chịu trách nhiệm chiếu sáng vật thể và làm nổi bật các đặc điểm riêng biệt của vật thể để camera có thể nhìn thấy.
- Các thông số: khoảng cách từ nguồn sáng đến máy ảnh và vật thể, góc, cường độ, độ sáng, hình dạng, kích thước và màu sắc của ánh sáng phải được tối ưu hóa để làm nổi bật các đặc điểm đang được kiểm tra.
- Có thể được cung cấp bởi các nguồn sáng nhấp nháy LED, halogen thạch anh, huỳnh quang và xenon.
- Có thể định hướng hoặc khuếch tán.
- 6 kỹ thuật
Ánh sáng – Trường sáng so với Trường tối
Trường sáng:
- Máy ảnh chụp ảnh bằng ánh sáng phản chiếu
- Tạo ảnh sáng,
- Các cạnh và khuyết tật bề mặt không được xác định rõ.
- Thiết lập ánh sáng trường sáng – nguồn sáng và góc bề mặt hình ảnh: 45 HOẶC 90 độ.
Trường tối:
- Máy ảnh chụp ảnh bằng ánh sáng tán xạ
- Không tạo ra hình ảnh sáng,
- Các cạnh và khuyết tật bề mặt nổi bật hơn
- Thiết lập ánh sáng trường tối – nguồn sáng và góc bề mặt hình ảnh: 10-15 độ.
Chiếu sáng phía sau:
- Chiếu sáng vật thể từ phía sau là tạo độ tương phản khi trường tối xuất hiện trên nền sáng
- Được sử dụng để phát hiện lỗ, khe hở, vết nứt, bong bóng và vết xước trên các bộ phận trong suốt
Chiếu sáng – Mái vòm khuếch tán – Phẳng – Trục
Chiếu sáng với “góc đặc” lớn hơn, tức là ánh sáng được lấy từ một khu vực rộng lớn và chiếu vào bề mặt vật thể từ nhiều góc độ
Ánh sáng khuếch tán dạng vòm rất hiệu quả trên các bề mặt phản chiếu, cong và địa hình
Ánh sáng khuếch tán theo trục có hiệu quả đối với các bề mặt phản chiếu, phẳng và góc cạnh có độ cao khác nhau
Ánh sáng khuếch tán phẳng có đặc điểm hiệu suất tương tự như mái vòm cổ điển, hiệu quả để kiểm tra các vật thể phản chiếu cao và cong, nhưng ở khoảng cách làm việc gần
2.3. Ống kính (Lense)
Ống kính chụp ảnh và truyền hình ảnh đó đến cảm biến hình ảnh bên trong máy ảnh dưới dạng ánh sáng. Ống kính của máy ảnh thị giác máy có thể là ống kính có thể hoán đổi (C-mount hoặc CS-mount) hoặc ống kính cố định.
Các ống kính được đặc trưng bởi các đặc tính sau, mô tả chất lượng hình ảnh mà chúng có thể chụp:
Trường nhìn đề cập đến diện tích mà cảm biến hình ảnh nhìn thấy; ống kính có tiêu cự lớn hơn có trường nhìn nhỏ hơn.
Độ sâu trường ảnh đề cập đến khả năng duy trì chất lượng hình ảnh chấp nhận được mà không cần lấy nét lại nếu đối tượng di chuyển xa hơn khỏi mặt phẳng lấy nét tốt nhất. Nó cũng ảnh hưởng đến phạm vi chuyển động chấp nhận được của đối tượng.
Khẩu độ là độ mở của ống kính mà ánh sáng đi qua để vào máy ảnh. Nó kiểm soát lượng ánh sáng đi vào ống kính. Nó liên quan nghịch với độ sâu trường ảnh.
2.4. Bộ xử lý và màn hình hiển thị
clear
765 / 5.000
Kết quả dịch
Kết quả bản dịch
Bộ xử lý thị giác của hệ thống thị giác máy sử dụng các thuật toán để phân tích hình ảnh kỹ thuật số do cảm biến tạo ra. Xử lý thị giác bao gồm một loạt các bước, được thực hiện bên ngoài (bởi máy tính) hoặc bên trong (đối với các hệ thống thị giác máy độc lập). Đầu tiên, hình ảnh kỹ thuật số được trích xuất từ cảm biến hình ảnh và được chuyển tiếp đến máy tính. Tiếp theo, hình ảnh kỹ thuật số được chuẩn bị để phân tích bằng cách làm nổi bật các đặc điểm cần thiết trên hình ảnh. Sau đó, hình ảnh được phân tích để xác định các đặc điểm cụ thể cần quan sát và đo lường. Sau khi hoàn tất các quan sát và đo lường đặc điểm, chúng được so sánh với các thông số kỹ thuật và tiêu chí được xác định và lập trình sẵn. Cuối cùng, quyết định được đưa ra và kết quả được truyền đạt.
Về hiển thị hình ảnh, đối với mỗi thương hiệu camera quan sát, chúng ta sẽ có một phần mềm để hiển thị hình ảnh đã chụp và kết quả kiểm tra, phần mềm đó chúng ta có thể làm mọi thứ để thiết lập camera quan sát như:
- Thiết lập hình ảnh tham chiếu
- Xác định đúng vị trí của đối tượng hoặc sản phẩm
- Thêm công cụ để kiểm tra
- Thiết lập giao tiếp PLC
Còn nữa …
Bài viết dịch bởi: Admin Chợ Thiết Bị Công Nghiệp
