Tehnologia Senzor optic O2D

O2D în detaliu

Verificarea contururilor

Detectarea conturului este un instrument important pentru procesarea imaginii 2D. Marginile, dar și tranzițiile din prim-plan spre fundal sunt detectate, iar un contur este calculat cu ajutorul informației. Funcția specială a detectării conturului este aceea că funcționează fiabil și cu interferența cauzată de lumina externă, atunci când lumina externă lovește întregul obiect. Diferența relativă dintre prim-plan și fundal comută, însă conturul este detectat în continuare cu o exactitate egală. Inspecția obiectului este executată apoi prin potrivirea conturului de referință cu obiectul actual.

Detectarea conturului cu ajutorul:

• Extragerea obiectului de evidențiat din fundal prin ajustarea situației de iluminare
• Optimizarea conturului prin ștergerea zonelor inutile
• Algoritmul detectează posibilele contururi în imaginea live, care sunt evaluate ca piese conforme sau rebuturi pe baza valorii limită (scor)

Unde se aplică detectarea conturului:

Metoda este folosită în principal în detectarea modelului și a formei, dar și în detectarea obiectelor, așa cum se aplică de obicei în perforare, măcinare, strunjire sau asamblare. Detectarea conturului este folosită pentru asigurarea calității în aceste domenii.

Analiza blob

Analiza blob este o metodă importantă de procesare a imaginii, în care funcțiile imaginii sunt selectate și analizate pentru un grup de pixeli învecinați similari.

BLOB (cuvânt inventat pentru Obiect Binar Mare) în acest context reprezintă Obiect de Date Binar Logic, care se traduce în mare ca un set de pixeli cu aceeași stare logică. Selectarea pixelilor învecinați este realizată, în general, prin pragul valorii la scară de gri. Din analiză pot fi trase concluzii privind diferitele caracteristici. O funcție bine cunoscută este, de ex., contorul de pixeli.

Analiza blob prin intermediul:

• Extracției zonei de interes din fundal prin pragul valorii la scară de gri
• Optimizarea criteriului de căutare prin diferitele atribute
• Calcularea caracteristicilor căutate, cum ar fi numărul de pixeli (contorul de pixeli), zona centrului de greutate, orientarea, forma (de ex. circularitatea / dreptunghiulare) și diametrul

Unde se aplică analiza blob?

Există numeroase aplicații diferite. Spre exemplu, analiza blob poate fi folosită pentru monitorizarea integralității, detectarea prezenței sau detectarea filetului, dar și pentru contorizarea și sortarea obiectelor.

Urmărirea poziției

Urmărirea poziției este realizată cu ajutorul unui contur de referință, care este găsit o dată în imagine. Cu ajutorul acestui contur, zonele de căutare pot urmării alte modele (de exemplu zona de căutare a unei analize blob) în poziție dar și ca orientare.
Reprezentare grafică a unei urmăriri a poziției pe baza exemplului:

Detectarea picăturilor de sudură pe o clemă

1. Pe vârfurile unei cleme, trebuie să se verifice dacă toate cele trei sfere de lipit sunt prezente (indicate cu verde).
   Se folosește o analiză blob deoarece variază conturul unei picături de sudură, însă zona unei picături de sudură rămâne constantă. Zonele de căutare afișate cu portocaliu sunt definite pentru monitorizarea prezenței în zona care trebuie verificată.
2. Pentru a urmări aceste zone de căutare în funcție de poziția și orientarea clipului, se definește un contur de referință - așa-numitul contur de ancorare - (ilustrat în roz). Conturul rotunjimii din stânga a clipului este apoi „ancorat” cu zonele de căutare ale analizei blob.
3. Dacă acum clipul se rotește cu 20 de grade, de exemplu, conturul de ancorare este găsit și în starea rotită. Zonele de căutare portocalii ale analizei blob sunt urmărite apoi automat dacă au poziția și orientarea corecte.

Gama O2D5 de la ifm utilizează un procesor de imagine CMOS cu 1,2 MP (1280 x 960 pixeli).

• Fiecare pixel conține un foton care colectează și amplifică lumina de la obiectivul camerei.
• Microlentilele de pe fiecare pixel maximizează contactul cu fotonii.
• Fotonul acumulează o sarcină electrică proporțională cu cantitatea de lumină pe care o primește.
• Încărcătura electrică este convertită într-un semnal analogic de tensiune.
• Semnalul analogic este transmis către un convertor A/D.
• Procesorul de imagine evaluează fiecare semnal digital și îl combină pentru a obține o imagine.

Procesoarele de imagine CMOS sunt mai ușor, mai rapid și mai ieftin de fabricat, ceea ce le face să fie cele mai utilizate pe piață.

Pentru a maximiza contrastul pentru fiecare pixel, este important să se aleagă iluminarea corectă. Gama O2D este furnizată cu surse de lumină LED integrate de înaltă intensitate în RGB-W (roșu, verde, albastru, alb) și infraroșu.

Vă rugăm să rețineți că senzorul de imagine nu este un senzor de culoare!

Cu toate acestea, alegerea unei surse de lumină cu o culoare diferită poate avea un efect dramatic asupra contrastului imaginii. Imaginea de mai jos prezintă creioane în lumina zilei și, pentru comparație, iluminate de diferitele LED-uri ale senzorului O2D5.

Compararea diferitelor surse de lumină

Efectul filtrului polarizator

Din cauza reflexiilor, poate fi dificil să obțineți contururi sau zone clare pe obiecte strălucitoare. Senzorii O2D5 cu surse de lumină RGB-W conțin un filtru de polarizare care poate fi activat sau dezactivat pentru a minimiza efectul reflexiilor.

1. fără filtru de polarizare
2. cu filtru de polarizare