Розкриття виявлення кольорових кнопок: мудра практика машинного бачення

У сфері перевірки продукції кожна деталь пов'язана з якістю. Сьогодні поділимося чудовим випадком виявлення кольорових кнопок.

Тло та вимоги до виявлення

Уявице ленту, наповнену кольоровими кнопками. Якщо позиції між кнопками не точні, вони не зможуть правильно закріплюватися. Це не тільки впливає на користувачівський досвід продукту, але також стосується якості продукту. Тому перевірка, чи є відстані між цими кнопками відповідними, стає ключовою. Крім того, клієнт поставив більш складне вимогу: виявляти 4 рухомі ленти одночасно. Це принесло досить складну проблему для роботи виявлення.

Геніальний вибір камер та об'єктивів

Щоб задовольнити потреби клієнта, нам потрібно було вибрати відповідні камери та об'єктиви. Ураховуючи, що потрібно було виявляти рухомі стрічки, вибір глобальної камери був необхідним. Також, щоб покрити 4 стрічки одночасно, поле зору камери має бути достатньо великим. При цьому для точного вимірювання розміру потрібна була висока чутливість пікселів камери. Після уважної розробки, ми вибрали камеру з 25 мільйонами пікселів. Потім, за формулою обчислення поля зору, ми визначили, що об'єктив із фокусною відстанню 16 міліметрів є найбільш відповідним, оскільки він може чітко та повністю зафіксувати інформацію про кнопки на стрічках.

Дослідження та оптимізація схеми освітлення

На початковому етапі проекту ми спробували використовувати панель заднього світла для передачі освітлення, але результат був незадовільним.

Подивляючись на довгі та вузкі кольорові стрічки, ми подумали про лампи-паси. Лампи-паси яскраві та широкі. Теоретично, якщо б ми іллюмінували продукт паралельно їм, то вся стрічка могла б бути освітлена. Проте, у реальному режимі роботи ми виявили, що це призводило б до відбиття світла від цільових характеристик, що суттєво впливало на остаточний ефект детекції. Тому ми відрегулювали нашу стратегію і дозволили лампам-пасам обсвічувати стрічки вертикально, безпосередньо спрямувавши світло на кнопки. Оскільки потрібно було одночасно детектувати 4 стрічки, ми використали подвійне джерело світла з пасами, що зробило освітлення більш рівномірним і могло освітлювати чотири рядки кнопок одночасно, ідеально досягаючи мети детекції.

Торгування та вибори при налаштуванні алгоритму

У термінах налаштування алгоритму, через високу точність, необхідну для цього виду детектування, ми спочатку спробували використовувати алгоритм високоточного збігу. Але після практичної реалізації виявилося, що процес високоточного збігу займає багато часу і не може задовольняти вимогам клієнта щодо швидкості детектування. Потім ми перейшли до алгоритму швидкого збігу, який займає лише 300 мілісекунд. Швидкість детектування значно покращилася, що успішно вирішило проблему балансу між швидкістю і точністю.

Передача сигналу та реалізація керування

Щоб досягти автоматизованого детектування, ми підключили лінію живлення №2 до зовнішнього PLC і використовували зовнішній PLC для запуску фотографування.

У той самий час ми використовували лінії №3 і №4 для передачі сигналів NG/OK до PLC. Таким чином, PLC мог керувати камeroю для зроблення фотографій та виводити сигналі NG і OK. Коли стрічки були розміщені у позиції детекції, ми могли легко розрізняти добрий продукт від дефектного за допомогою знаків NG/OK.

Запобігання помилковим судженням та спільне обслуговування

Неправильні висновки - це головна боль у виявленні шляхом машинного бачення. Ураховуючи неоднаковість кольорів стрічок, ми відрегулювали різні часи експозиції та програми, щоб забезпечити ефект виявлення. Проте слід зазначити, що візуальне виявлення схоже на відносини. Односторонні зусилля недостатньо; обидві сторони повинні разом підтримувати це. Отже, щоб уникнути помилкових висновків, клієнт також активно співпрацював. Вони підтвердили, що різниця у формах стрічок не є значною, забезпечили чистоту поверхонь зразків і уникнули зовнішнього сильного світлового впливу на місці виявлення, таким чином забезпечуючи стабільність остаточного ефекту виявлення.

Це випадок виявлення кольорових кнопок стрічок. У цьому процесі ми неперервно досліджували, експериментували та оптимізували, щоб знайти найкращий розв'язок для виявлення. Чи маєте щось, що бажаєте виявити? Ласкаємо поділитися у коментарях!