Revelando a Detecção de Botões de Cor: Uma Prática Sábia de Visão Computacional

No campo de inspeção de produtos, cada detalhe está relacionado à qualidade. Hoje, vamos compartilhar um caso incrível de detecção de botões de cor.

Contexto e Requisitos da Detecção

Imagine uma fita cheia de botões coloridos. Se as posições entre os botões forem imprecisas, eles não conseguirão prender corretamente. Isso não apenas afeta a experiência do usuário com o produto, mas também está relacionado à qualidade do produto. Portanto, detectar se as distâncias entre esses botões estão dentro dos padrões torna-se crucial. Além disso, o cliente apresentou um requisito ainda mais desafiador: detectar 4 fitas em movimento ao mesmo tempo. Isso trouxe um problema bastante difícil para o trabalho de detecção.

A Seleção Inovadora de Câmeras e Lentes

Para atender às necessidades do cliente, precisávamos selecionar câmeras e lentes apropriadas. Considerando que as fitas em movimento precisavam ser detectadas, uma câmera global era a escolha inevitável. Além disso, para cobrir 4 fitas simultaneamente, o campo de visão da câmera precisava ser grande o suficiente. Ao mesmo tempo, era necessário um alto nível de precisão para a medição de tamanho, o que significava que os pixels da câmera precisavam ser suficientes. Após cuidadosa consideração, escolhemos uma câmera com 25 milhões de pixels. Então, de acordo com a fórmula de cálculo do campo de visão, calculamos que uma lente com comprimento focal de 16 milímetros seria a mais adequada, capaz de capturar clara e integralmente as informações dos botões nas fitas.

Exploração e Otimização do Esquema de Iluminação

No estágio inicial do projeto, tentamos usar um painel de retroiluminação para iluminação por transmissão, mas o resultado não foi satisfatório.

Olhando para as longas e finas fitas de cores, pensamos em luzes de barra. As luzes de barra são brilhantes e amplas. Teoricamente, se iluminássemos o produto paralelamente a elas, toda a fita poderia ser iluminada. No entanto, na operação real, descobrimos que isso faria com que as características do alvo refletissem a luz, afetando seriamente o resultado final da detecção. Então, ajustamos nossa estratégia e permitimos que as luzes de faixa iluminassem as fitas verticalmente, direcionando diretamente a luz nos botões. Como 4 fitas precisavam ser detectadas ao mesmo tempo, usamos uma fonte de luz dupla de faixa, o que tornou a iluminação mais uniforme e pôde iluminar quatro fileiras de botões de uma só vez, alcançando perfeitamente o objetivo de detecção.

Compromissos e Escolhas no Configuração do Algoritmo

Em termos de configuração do algoritmo, devido ao alto requisito de precisão para esta detecção, primeiro tentamos o algoritmo de correspondência de alta precisão. No entanto, após a operação real, descobrimos que o processo de correspondência de alta precisão levava muito tempo e não conseguia atender ao requisito de velocidade de detecção do cliente. Então, adotamos o algoritmo de correspondência rápida, que levou apenas 300 milissegundos. A velocidade de detecção foi melhorada significativamente, resolvendo com sucesso o problema de equilibrar velocidade e precisão.

Implementação da Transmissão e Controle de Sinal

Para alcançar a detecção automatizada, conectamos a linha de energia nº 2 a um PLC externo e usamos o PLC externo para disparar a fotografia.

Ao mesmo tempo, usamos as linhas nº 3 e nº 4 para transmitir os sinais de NG/OK para o PLC. Dessa forma, o PLC poderia controlar a câmera para tirar fotos e, por fim, emitir os sinais de NG e OK. Quando as fitas eram colocadas na posição de detecção, podíamos facilmente distinguir produtos bons dos defeituosos através dos sinais de NG/OK.

Prevenção de Julgamentos Errados e Manutenção Conjunta

Julgamentos incorretos são uma dor de cabeça na detecção por visão computacional. Considerando as cores não uniformes das fitas, ajustamos tempos de exposição e programas diferentes para garantir o efeito de detecção. No entanto, deve-se notar que a detecção visual é como um relacionamento. Esforço unilateral não é suficiente; ambas as partes precisam mantê-lo juntas. Portanto, para evitar julgamentos incorretos, o cliente também colaborou ativamente. Eles confirmaram que as diferenças de formato das fitas não eram significativas, garantiram que as superfícies das amostras estivessem limpas e evitaram interferências de luz forte externa no local de detecção, assim garantindo a estabilidade do efeito final da detecção.

Este é o caso de detecção dos botões de fitas coloridas. Nesse processo, continuamos explorando, experimentando e otimizando para encontrar a melhor solução de detecção. Você tem algo que deseja detectar? Fique à vontade para me contar nos comentários!