Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje

Sveučilište u ZagrebuFakultet strojarstva i brodogradnje

Primjena vizijskog sustava za klasifikaciju dijelova

Viktor Ucović

Zagreb, 2008.

Mentor:

Prof. dr. sc. Bojan Jerbić

Sadržaj

1. Uvod

2. Vizijski senzor DVT 515

3. Struktura vizijskog sustava

4. Programska podrška Intellect

5. Klasifikacija dijelova dobar/loš

6. Skriptni jezik

7. Rezultati klasifikacije

8. Zaključak

1. Uvod

• Vizijski sustavi primijenjeni su u modernim industrijskim pogonima, u sustavima kontrole kvalitete i kao senzori za prepoznavanje položaja i oblika elemenata (dijelova)

• U tehničkom smislu vizijski sustav možemo objasniti kao stroj koji je u mogućnosti prepoznati oblike dijelova, njihovu orijentaciju i strukturu, pri tome koristeći optički, odnosno vizijski senzor.

• Vizijski sustavi su se ozbiljno počeli proučavati sredinom 1970. godina

• Početkom 1980 godina, razvijali su se polako, uglavnom u akademskim zajednicama, ali usmjeren prema industrijskoj primjeni.

• Sredinom 1980. godina američka automobilska industrija je pokazala veliku zainteresiranost za vizijske sustave.

• Danas se vizijski sustavi široko primjenjuju u elektroničkoj, automobilskoj, prehrambenoj, farmaceutskoj, vojnoj industriji i medicini.


CMOS

CCD

Jačina svijetlosti

Vrijednost piksela

• CMOS manji dinamički odziv u odnosu na CCD• Prisutniji šum kod CMOS


• CCD prenosi naboj sa piksela na piksel i pretvara ga u napon na izlazu

3. Struktura Vizijskog sustava

Parametri sustava

1. Sistemski parametriNačin snimanja (Inspection Mode)

Pozadinske skripte (Background Script)

Okidanje slike (Trigger Source)

FOV Balance

Pojačanje (Sensor Gain)

2. Izvršni parametri

Ekspozicijsko vrijeme (Exposure Time)

Vrijeme digitalizacije (Digitizing Time)

3. Alatni parametri

Oblik alata

PreProcesing Operation

Prag (Threshold)

Rezultati (Vision Tool Result)

3. Struktura Vizijskog sustava


• Alatna traka Image (alati za upravljanje slikom, alati za zumiranje, alati za automatske postavke)

• Sistemska alatna traka (Network Explorer, aktiviranje okidača, pokretanje kontrole)

• Alatna traka Product (odabir produkta, aktiviranje svijetla, podešavanje vremena ekspozicije)

• Alatna traka Tool (upravljanje alatima)


Emulator

• Edukacijska• Off-line Setup• Prezentacijska


Paleta alata• Alati za obradu slike (Preprocessing)• Alati za pozicioniranje (Positioning)• Alati za prebrojavanje (Counting)• Alati za mjerenje (Measurement)• Alati za identifikaciju (Indetification)• Alati za čitanje (Readers)• Alati za pronalaženje nepravilnosti (Flaw

Detection)• Skriptni alati (DVT Scripts)• Specijalni alati


Primjer alati za prebrojavanje na linijskom segmentu


Primjer alati za prebrojavanje


Prepoznavanje uzorka (Pattern Match)

• Pronalazi i broji iste uzorke na slici



• Primjenjuje se kada nisu izraženi jasni rubovi oblika

• Koristan je za definiranje pozicije oblika

• Nepouzdan kada dijelovi dolaze u različitoj kutnoj orijentaciji


Prepoznavanje bridova oblika(Object Locate)

• Pronalazi i broji slične naučene oblike rubova ili segmente oblika na dijelu



• Primjena vizijskog senzora uporabom ovog alata nalazi primjenu:– Kod fleksibilnih dodavača

– Kontroli gibanja

– Robotici

– Pozicioniranja/referenciranja

6. Skriptni jezik

• Skripte proširuju mogućnosti alata• Nemaju unaprijed definiranu funkciju• Kreiraju se prema korisničkim potrebama• Dva tipa skripti:

– Pozadinske (Beckground Script)– Skripte prednjeg plana (Foreground Scripts)

Pozadinske skripte (Beckground Scripts)

• Kreiraju se za sistemsku razinu i nisu povezane sa kontrolnim alatima (izvršavaju se neovisno od njih).

• Tri načina za pokretanje skripte:– Pokretanje pri podizanju sustava (Run on power-up),– ručno pokretanje,– pokretanje signalom.

• Najčešći zadatak pozadinskih skripti je da promijene izvršne parametre: okidanje slike, uspostavu komunikacije sa eksternim uređajima.

6. Skriptni jezik

Skripte prednjeg plana (Foreground Scripts)

• Kreiraju se za izvršnu razinu i direktno su povezane sa specifičnom kontrolom.• Najčešći zadatak ovih skripti je pristup podacima iz kontrolnih alata i njihova

obrada (matematičke kalkulacije, pohranjivanje podataka,…).• One se izvode svaki puta kada izvršni alat koji ih sadrži analizira sliku.

Definiranje algoritma za klasifikaciju ležaja termoregulatora

• Potrebno je primjenom skriptnog jezika ispisati rezultate klasifikacije ležaja termoregulatora (broj dobrih, broj loših, suma dijelova).

• Algoritam za opisivanje klasifikacije:– pričekaj okidač– provjeri da li je dio prisutan– provjeri da li zadovoljava kriterij prolaznosti– pohrani rezultate i povećaj brojač– ispiši rezultate

6. Skriptni jezik

Dijagram toka

PROVJERI DA LIVRIJEDNOST REGISTRA

OGOVARA ZADANOJ

START

POSTAVI REGISTRENA POČETNUVRIJEDNOST

PROVJERI DA LI JE DIOPRISUTAN

PROVJERI DA LIZADOVOLJAVA KRITERIJ

PROLAZNOSTI

UPIŠI VRIJEDNOSTU REGISTR ZA

DOBAR DIO

UPIŠI VRIJEDNOSTU REGISTR ZA LOŠ

DIO

ISPISI VRIJEDNOSTIREGISTARA

DIO NIJE PRISUTAN

KRAJ

DANE

DA

DA

NE

NE

6. Skriptni jezik

Globalne varijable - registri

• Registri se ponašaju kao globalne varijable i služe za razmjenu podataka • Sustav ima 16 384, 8-bitnih registara

Primjer zapisa u registre• Podatak x tipa integer veličine 32 bita u registar 101• Podatak 0 tipa integer veličine 32 bita u registar 102

6. Skriptni jezik

Globalne varijable - registri

• Tipovi podataka

Tipovi podataka za pisanje/čitanje registra

Ime Opis DVT Registar Raspon

byte 8 – bit integer 1 0 do 255

short 16 – bit integer 2 -32E03 do 32E03

int 32 – bit integer 4 -2E09 do 2E09

long 64 – bit integer 8 -9E18 do 9E18

float 32 – bit floating point 4 1E-45 do 3E38

double 64 – bit floating point 8 5E-324 do 2E308

String 8 – bit / char+1 byte # chars + 1 N/A

6. Skriptni jezik

• int c, m, n, d, l, sum, B1;• String out1, out2, out3;• • c = Pattern_Match1.ObjectCount;• B1 = Blob_centra.Result;• sum = RegisterReadInteger(110) + RegisterReadInteger(130)+1;• RegisterWriteInteger(140 ,sum);•• if (sum == 100)• {• RegisterWriteInteger(110 ,0);• RegisterWriteInteger(130 ,0);• RegisterWriteInteger(140 ,0);• }• if (B1==0)• {•• if (c >=3)• {• m =1;• RegisterWriteInteger(100 ,m ); •• d = RegisterReadInteger(100) + RegisterReadInteger(110);• RegisterWriteInteger(110,d);• sleep (5000);

6. Skriptni jezik

• out1= " Broj dobrih dijelova = " +d + " Suma svih dijelova = " + sum;• this.String = out1;• }• else• { • n = 1; • RegisterWriteInteger(120 , n); • l= RegisterReadInteger(120)+RegisterReadInteger(130);• RegisterWriteInteger( 130,l ); • sleep (5000);•• out2= " Broj losih dijelova = " +l+ " Suma svih dijelova = " + sum;• this.String = out2;• }• }• else• {• out3= "Nema dijela";• this.String = out3;• }

7. Rezultati klasifikacije

8. Zaključak

• Metoda prepoznavanjem uzorka (Pattern Match) daje bolje rezultate prilikom klasifikacije dijelova (na ispitanim uzorcima, točnost 100%)

• Jednostavno i brzo postavljanje parametara• Metoda prepoznavanjem uzorka (Pattern Match), je kruta metoda (ne dopušta

fleksibilnost)• Metoda za prepoznavanje karakterističnih rubova oblika dijelova za klasifikaciju

ležaja termoregulatora, na ispitnim uzorcima radi 20% pogrešku

Pitanja?

Hvala na pažnji!

Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje

Documents

Transcript of Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje