Prečítajte si prvý časopis o MTS
Photometric stereo aplikácia strojového videnia od MTS

V tomto článku predstavujeme naše riešenie pre vizuálnu inšpekciu dielov, ktoré sme si vyvinuli na základe zvyšujúcich sa nárokov pre presnosť a kvalitu kontroly produktov na automatických výrobných linkách.

Táto aplikácia, ktorej základom je metóda strojového videnia zvaná photometric stereo, nám už pomohla riešiť niekoľko zložitých projektov. Sú to predovšetkým kontroly nepatrných povrchových vád, otrepov na znečistených dieloch, presnosť tvaru, presnosť osadenia komponentov, chyby kontaktov na doskách plošných spojov, ale aj identifikácia typov a zisťovanie natočenia súčiastok, kde jednotlivé typy sa líšia len drobnou povrchovou zmenou.

Metóda photometric stereo využíva niekoľko snímok z jednej kamery, kde každá snímka sa vykoná s nasvietením scény z iného uhla. Na základe týchto snímok algoritmus dokáže určiť naklonenie roviny v každom bode obrazu. Výstupom algoritmu je mapa, ktorá ma rovnaké rozlíšenie, ako je rozlíšenie kamery a v každom jej bode je zakódovaná kolmica na plochu v danom bode, inak povedané normálová mapa.

Aby sme mohli čo najrýchlejšie prepínať nasvietenie scény, vyvinuli sme v spolupráci s externou firmou adresovateľné svetlo, ktorého prepínanie si riadi samostatná dummy priemyselná kamera. Svetlo má 194 samostatne riaditeľných LED svetelných diód, ktorých rozsvecovanie môžeme ľubovoľne usporiadať do potrebnej snímkovacej sekvencie.

Snímky sa potom pomocou softvéru Cognex VisionPro a Cognex Designer prenášajú do počítača. Po zozbieraní preddefinovaného množstva snímok prebieha ich spracovanie do normálovej mapy pomocou algoritmu, ktorý sme vyvinuli ako plugin pre Cognex Designer. Algoritmus je špeciálne prispôsobený a zoptimalizovaný, aby mohol využiť silu grafickej karty pre najrýchlejšie možné spracovanie.

Normálovú mapu vieme upraviť aj ako farebný RGB snímok, prípadne pomocou nami naprogramovaných filtrov priamo zvýrazniť vyhľadávané detaily, previesť tak snímku do odtieňov šedej a vyhodnocovať už na základe klasických nástrojov VisionPro. Často využívame aj porovnanie vektorov predom nasnímkovaného OK objektu voči aktuálnemu produktu, a tak vieme priamo vytiahnuť len samostatné chyby.

Vývoj tohto systému bol možný vďaka Božej pomoci, vďaka skvelému prostrediu a kolektívu odborníkov, ktorých v MTS máme. Pozrite si aj priložené video, kde je znázornená naša aplikácia v praxi.