色ボタンの検出：機械視覚の賢い実践

製品検査の分野では、品質に関わるすべての細部が重要です。今日は、色ボタンの検出に関する素晴らしい事例をご紹介します。

検出の背景と要件

色ボタンで満ちたリボンを想像してください。ボタン間の位置が正確でない場合、正しく留めることができません。これは製品のユーザーエクスペリエンスに影響するだけでなく、製品の品質にも関わってきます。そのため、これらのボタン間の距離が適格かどうかを検出することが重要となります。さらに、クライアントはより挑戦的な要求を提示しました：同時に4本の動くリボンを検出すること。これは検出作業にとって非常に難しい問題をもたらしました。

カメラとレンズの巧妙な選択

クライアントのニーズを満たすために、適切なカメラとレンズを選択する必要がありました。動くリボンを検出する必要があったため、グローバルシャッター搭載のカメラが必然的な選択肢でした。さらに、4本のリボンを同時にカバーするために、カメラの視野は十分に広いものでなければなりませんでした。一方で、サイズ測定には高い精度が必要であり、それはカメラのピクセル数が十分であることを意味しました。慎重に検討した結果、2500万画素のカメラを選択しました。その後、視野角計算式に基づき、焦点距離16ミリのレンズが最も適していると算出し、これによりリボン上のボタンの情報を明瞭かつ包括的に捉えることができました。

照明方式の探求と最適化

プロジェクトの初期段階では、透過光としてバックライトパネルを使用してみましたが、その効果は十分ではありませんでした。

長い薄い色のリボンを見て、バー型のライトを思い浮かべました。バー型のライトは明るく、広範囲を照らせます。理論上、製品をそれらと平行に照らせば、リボン全体を照らすことができるはずです。しかし、実際の操作では、これによりターゲット特徴が光を反射し、最終的な検出効果に深刻な影響を与えることがわかりました。そこで、戦略を調整し、ストリップライトをリボンに対して垂直に照射し、直接ボタンに光を当てることにしました。4本のリボンを同時に検出する必要があったため、ダブルストリップ光源を使用し、照明をより均一にし、4列のボタンを一度に照らすことができ、検出目標を完全に達成しました。

アルゴリズム設定におけるトレードオフと選択

アルゴリズムの設定に関しては、この検出に対して高い精度が要求されたため、まず高精度マッチングアルゴリズムを試みました。しかし実際の運用では、高精度なプロセスのマッチングに時間がかかり、クライアントの求める検出速度を満たせないことがわかりました。その後、高速マッチングアルゴリズムを採用し、それが300ミリ秒しかかからず、検出速度が大幅に向上しました。これにより、速度と精度のバランスの問題を成功裡に解決しました。

信号伝送および制御の実現

自動化検出を実現するために、第2電源線を外部PLCに接続し、外部PLCを使用して撮影をトリガーしました。

同時に、私たちは第3および第4ラインを使用してNG／OK信号をPLCに伝送しました。この方法により、PLCはカメラが写真を撮影し、最終的にNGとOKの信号を出力するよう制御できました。リボンが検出位置に配置されたとき、NG／OKの表示を通じて良品と不良品を簡単に区別できました。

誤判断の防止と共同メンテナンス

誤った判断は機械視覚検出において頭痛の種です。リボンの非一様な色を考慮し、異なる露出時間とプログラムを調整して検出効果を確保しました。しかし、視覚検出は関係に似ていることに注意が必要です。一方的な努力だけでは不十分で、双方がそれを維持する必要があります。したがって、誤判断を防ぐために、クライアントも積極的に協力してくれました。彼らはリボンの形状差が重要ではないことを確認し、サンプル表面が清潔であることを保証し、検出場所での外部の強い光の干渉を避け、最終的な検出効果の安定性を確保しました。

これは色付きリボンボタンの検出事例です。このプロセスで、私たちは継続的に探求し、実験し、最適化して、最高の検出ソリューションを見つけました。検出したいものはありますか？コメント欄でぜひ教えてください！