Odkrywanie wykrywania przycisków w kolorze: mądra praktyka widzenia maszynowego

W dziedzinie inspekcji produktów każdy szczegół jest związany z jakością. Dzisiaj podzielimy się fantastycznym przypadkiem wykrywania przycisków w kolorze.

Tło i wymagania dotyczące wykrywania

Wyobraź sobie wstążkę pełną kolorowych przycisków. Jeśli odległości między przyciskami są nieprecyzyjne, nie będą mogły prawidłowo zapięć. To nie tylko wpływa na doświadczenie użytkownika produktu, ale również dotyczy jakości produktu. Dlatego sprawdzenie, czy odległości między tymi przyciskami są zgodne z normą, staje się kluczowe. Ponadto klient postawił bardziej wyzwalające wymaganie: jednoczesne wykrywanie 4 poruszających się wstążek. To spowodowało poważne trudności w pracy detekcyjnej.

Sprytny wybór aparatury i obiektywów

Aby spełnić potrzeby klienta, musieliśmy wybrać odpowiednie kamery i obiektywy. Biorąc pod uwagę, że poruszające się wstążki musiały zostać wykryte, wybór kamery globalnej był nieunikniony. Ponadto, aby jednocześnie objąć 4 wstążki, pole widzenia kamery musiało być wystarczająco duże. W międzyczasie wymagana była wysoka precyzja pomiarowa rozmiaru, co oznaczało, że liczba pikseli kamery musiała być wystarczająca. Po starannej analizie wybraliśmy kamerę z 25 milionami pikseli. Następnie, korzystając ze wzoru na obliczanie pola widzenia, ustaliliśmy, że najbardziej odpowiednim obiektywem jest ten o ogniskowej 16 milimetrów, który mógł wyraźnie i kompleksowo przechwycić informacje o przyciskach na wstążkach.

Badania i optymalizacja schematu oświetlenia

W wczesnym etapie projektu spróbowaliśmy użyć panelu tła do oświetlenia transmisyjnego, ale efekt nie był zadowalający.

Patrząc na długie i cienkie wstążki kolorów, pomyśleliśmy o świetlistych paskach. Świetliste paski są jasne i szerokie. W teorii, gdybyśmy oświetlili produkt równolegle do nich, cała wstążka mogłaby zostać oświetlona. Jednak w praktyce okazało się, że to spowodowałoby odbijanie światła od cech obiektu, co poważnie wpływało na efektywność detekcji. Dlatego dostosowaliśmy naszą strategię i pozwoliliśmy, aby światła pasek padały na wstążki pod kątem prostym, bezpośrednio oświetlając przyciski. Ponieważ trzeba było jednocześnie wykrywać 4 wstążki, użyliśmy podwójnego źródła światła paska, co sprawiło, że oświetlenie było bardziej jednolite i mogło oświetlić cztery rzędy przycisków naraz, doskonale realizując cel detekcji.

Kompromisy i wybór w ustawieniu algorytmu

W kwestii ustawienia algorytmu, z powodu wysokich wymagań co do precyzji tego wykrywania, najpierw spróbowaliśmy algorytmu dopasowania wysokiej precyzji. Jednak po rzeczywistym działaniu stwierdziliśmy, że proces dopasowania wysokiej precyzji trwał długo i nie mógł spełnić wymagań klienta co do prędkości wykrywania. Następnie przyjęliśmy algorytm szybkiego dopasowania, który zajmował tylko 300 milisekund. Prędkość wykrywania została znacznie poprawiona, co pomyślnie rozwiązało problem równowagi między szybkością a precyzją.

Transmisja sygnału i implementacja kontroli

Aby osiągnąć automatyczne wykrywanie, połączyliśmy linię energii nr 2 z zewnętrznym PLC i używaliśmy zewnętrznego PLC do wyzwalania fotografowania.

W tym samym czasie używaliśmy linii nr 3 i nr 4 do przesyłania sygnałów NG/OK do PLC. W ten sposób PLC mogło kontrolować aparat, aby robił zdjęcia i w końcu wydawał sygnały NG i OK. Gdy wstążki były umieszczone w pozycji detekcji, łatwo można było rozróżnić produkty dobre od wadliwych za pomocą sygnałów NG/OK.

Zapobieganie fałszywym ocenom i wspólne konserwowanie

Błędy oceny są bólem głowy w detekcji wizyjnej. Biorąc pod uwagę niejednorodne kolory wstążek, dostosowaliśmy różne czasy ekspozycji i programy, aby zagwarantować efekt detekcji. Należy jednak zauważyć, że detekcja wizualna przypomina relację. Jednostronna wysiłki nie wystarczają; obie strony muszą to wspólnie utrzymywać. Dlatego, aby zapobiec błędnej ocenie, klient aktywnie współpracował. Potwierdzili, że różnice kształtów wstążek nie są istotne, upewnili się, że powierzchnie próbek były czyste, i uniknęli zakłóceń przez silne światło zewnętrzne na miejscu detekcji, co zapewniło stabilność ostatecznego efektu detekcji.

Oto przypadek detekcji kolorowych przycisków wstążkowych. W tym procesie ciągle badaliśmy, eksperymentowaliśmy i optymalizowaliśmy, aby znaleźć najlepsze rozwiązanie detekcyjne. Czy masz coś do zweryfikowania? Zapraszam do komentarzy!