سیستم های بینایی ماشین به عنوان یک راه حل که آماده پیکربندی و استقرار هستند ، حاوی سنسور ، پردازنده و نرم افزار می باشند. که به طور کلی برای تولیدات اتوماتیک و برای اطمینان از کیفیت محصول استفاده می شوند ، استفاده از سیستم های بینایی در برنامه های غیر صنعتی مانند پزشکی ، ترافیکی ، ورزشی یا سرگرمی در حال رایج شدن است.
سیستم های تصویربرداری از اجزای مختلفی از جمله اپتیک ، نور ، دوربین و نرم افزار ساخته شده اند. انتخاب و تطبیق اجزا از نظر فنی و هزینه ای از اهمیت اساسی در ایجاد راه حل بهینه برخوردار است. علاوه بر این ، سایر جنبه های کاربرد باید مورد توجه قرار گیرد مانند الزامات زیست محیطی ، محدودیت های یکپارچه سازی دستگاه نهایی ، یا تعریف نحوه تعامل کاربر با سیستم.
ارتباط نزدیک با مشتری بسیار حیاتی است.
کاربردهای سیستم های بینایی
بینایی ماشین برای طیف متنوعی از کارها در طیف گسترده ای از بازارها مورد استفاده قرار می گیرد. این تنوع نیازهای کاربردی ، نیاز به طیف وسیعی از سیستم های بینایی را برای دستیابی به راه حلی که نه تنها مقرون به صرفه است بلکه ویژگی های مورد نیاز را نیز ارائه می دهد ، ایجاد میکند. این بخش به طور خلاصه گزینه های اساسی را از نظر سخت افزاری و نرم افزاری در سطح سیستم مشخص می کند تا بتواند این راه حل بهینه را تعریف کند.
مهمترین کاربرد سیستمهای بینایی ماشین در بخشی از فرایند تولید است. سیستم های بازرسی آنلاین، تصاویر محصولات را هماهنگ با سرعت ماشین به دست می آورند و بلافاصله توسط سیستم تجزیه و تحلیل می شوند و نتایج فوری را همزمان با سرعت فرآیند تولید ارائه می دهند. به این سیستم های on-line سیستم های زمان واقعی نیز گفته می شود و بسته به نوع کاربرد ، نتیجه می تواند عبور / خرابی ساده یا اطلاعات پیچیده تری در تجزیه و تحلیل تولید و برنامه های کنترل باشد. بسته به جایی که در فرآیند تولید قرار دارد ، یک سیستم بینایی می تواند به راحتی یک قطعه معیوب را رد کند و اطمینان حاصل کند که قطعات معیوب هرگز به مرحله بعدی فرایند تولید که ممکن است هزینه اضافی ایجاد کند ، نمی رسند یا اگر در انتهای خط قرار گیرند می توانند از رسیدن محصولات معیوب به مشتری نهایی جلوگیری کنند.
در برنامه های کنترل فرآیند ، اطلاعات اندازه گیری شده از سیستم بینایی می تواند بازخوردی را برای فرآیندهای بالادستی فراهم کند که اطمینان حاصل شود که پارامترهای تولید در حد استاندارد تعریف شده هستند یا در پایین دست در برنامه هایی مانند رباتیک ، جایی که اندازه مکان و جهت گیری می تواند یک ربات را به طور دقیق هدایت کند.
در مقابل ، سیستم های آفلاین داده های آنی را ارائه نمی دهند و عمدتا برای ضبط اطلاعات برای تجزیه و تحلیل بعدی استفاده می شوند. این سیستم ها شامل ضبط و تجزیه و تحلیل با سرعت بالا از فرایندهای خاص یا جمع آوری داده ها در آزمایش های علمی است. این سیستم ها، سیستم های آفلاین نامیده می شوند زیرا هیچ تصمیم واقعی یا انتقال داده مورد نیاز نیست.
تأیید محصول
تأیید اینکه مونتاژ یا بسته بندی یک محصول به درستی انجام شده است یک کاربرد اصلی برای سیستم های بینایی بصورت آنلاین است. این کاربردها از چک کردن بود و نبود (برای مثال چک کردن وجود درب قوطی ها) تا بررسی اینکه آیا مهر و موم های بسته بندی به درستی قرار داده شده اند ، متغیر است. تأیید صحت چاپ نمونه دیگری از این نوع کاربردهاست.
سایر برنامه های کاربردی دیگر عبارتند از:
- بازرسی بسته بندی بیلستر
- کنترل اتصال لحیم کاری
- تأیید چاپ و بسته بندی
- تأیید سیم کشی
- تأیید قطعه قالب
- بازرسی درب بطری و مهر و موم
- تأیید مونتاژ PCB
- تأیید صحت مونتاژ قطعات
اندازه گیری ابعادی
اندازه گیری دقیق ابعاد، اطمینان از اینکه آنها در حد معیارهای از پیش تعیین شده هستند ، یکی از کاربردهای بسیار مهم بینایی ماشین است. برای این کاربرد، کیفیت و وضوح تصویر به اندازه الگوریتم مهم است ، زیرا فقط ترکیب ابزار اندازه گیری دقیق پیکسل با لنزهای مناسب و نوردهی صحیح باعث می شود سیستم های بینایی مدرن بتوانند اندازه گیری های دقیق ، انعطاف پذیر و قابل تکرار داشته باشند. برای کاربردهای اندازه گیری ، باید توجه ویژه ای به عمل آید تا اطمینان حاصل شود که ارتعاش دستگاه و مکان محصول باعث اشتباهات نادرست نمی شود.
تشخیص عیوب
عیوب هایی مانند آلودگی ، خراش ، ترک ، تغییر رنگ یا علائم سوختگی ممکن است در اثر تغییرات جزئی در روند تولید ایجاد شده و خود را به صورت تغییرات جزئی در فرم کالا نشان دهند ، اما می توانند تأثیرات شدیدی داشته باشند. این نوع نقص ها معمولاً در فواصل تصادفی و در موقعیت های مختلف روی محصول ظاهر می شوند ، بنابراین ابزارهای تشخیص عیب باید به دنبال تغییر در رنگ یا بافت باشند و گاهی اوقات باید تفاوت بین جسم مورد بررسی و با “الگوی طلایی” شناخته شده مقایسه شود.
چند نمونه در اینجا نشان داده شده است:
خطوط روی کاشی های ساختاری، عیوب سطحی را نشان می دهد. با استفاده از بینایی ماشین می توان این نقایص را از الگوهای نامنظم معمول تشخیص داد.
برچسب ها از نظر نقص ایجاد شده در هنگام چاپ و پردازش بعدی محصول بررسی می شوند. نقص می تواند در نتیجه خطاهای چاپی ، یا صدمه به دلیل مشکلات مکانیکی در خط تولید ایجاد شود.
هرگونه نقص در رزوه های یک قطعه مکانیکی می تواند مشکلات بعدی را در مونتاژ ایجاد کند و حتی می تواند به یک مونتاژ بزرگتر آسیب برساند. سیستم بینایی مشکلات این موضوع را شناسایی کرده است.
هر نقص موجود در ورق فلز ممکن است به معنی رد کل رول ورق باشد. این مثال نشان می دهد که چگونه می توان از بازرسی بینایی برای تشخیص فرورفتگی هایی که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست استفاده کرد.