کنترل کیفیت با دوربین های بینایی ماشین

یک سیستم کنترل کیفی با دوربین می تواند کیفیت محصولات مختلف را کنترل کند و خرابی آنها را تشخیص دهد. برای اینکه بتوانیم کیفیت یک محصول را کنترل کنیم بایستی ابتدا با دوربین تصویر محصول را بگیریم، سپس این تصویر را به رایانه انتقال داده و به وسیله ی یک نرم افزار مناسب پردازش نماییم.

برای ثبت نام در “دوره ی آموزشی بینایی ماشین با نرم افزار هالکن ” اینجا کلیک کنید.

تشخیص خرابی محصولات با دوربین

کنترل کیفی با دوربین به این مفهوم است که عکس را توسط دوربین بگیریم و سپس آن را پردازش نماییم تا صحت محصول را بررسی نماییم. به عنوان نمونه در تصویر زیر عکس محصولات توسط دوربین گرفته می شود ، سپس این تصاویر برای پردازش به کامپیوتر فرستاده می شوند. در کنترل کیفی با دوربین از نور پردازی جهت بهبود کیفیت عکس استفاده می شود. همانطور که در تصویر می بینید از یک نور رینگی یا رینگ لایت برای روشن کردن محصول استفاده شده است.

 

پس از تشخیص خرابی محصولات می توانیم آنها را با استفاده از یک عملگر (مثلا یک جک یا…) از خط خارج نماییم.

دوربین های کنترل کیفیت

دوربین های کنترل کیفیت در ایران معمولا به نام دوربین های صنعتی شناخته می شوند. اصول کار این دوربین های مشابه دوربین های معمولی است با این تفاوت که :

• دوربین های صنعتی معمولا کیفیت تصویر بهتری ارائه می دهند.
•  این دروبین ها مخصوص محیط صنعتی ساخته می شوند و می توان آن ها را با پیچ به روی پایه نصب کرد.
•  دوربین های صنعتی می توانند با استفاده از یک پالس یا سیگنال فشار ضعیف (12 یا 24 ولت) عکس بگیرند.

یکی از معتبرترین برندهای تولید کننده ی دوربین های صنعتی ، شرکت باسلر است. تصویر چندین دوربین صنعتی باسلر در شکل زیر نشان داده شده است. برای آشنایی بیشتر با دوربین های باسلر اینجا کلیک کنید.

 

 

تصویربردای از خط تولید با دوربین های کنترل کیفی

همانطور که گفته شد دوربین های صنعتی میتوانند با یک پالس عکس بگیرند. بنابراین هنگامی که می خواهیم از محصولات روی خط تولید تصویر برداری کنیم ، کافی است یک سنسور نصب کنیم تا در هنگام عبور قطعات از جلوی دوربین ، یک سیگنال جهت عکس برداری به دوربین ارسال کند. در شکل زیر سنسور حضور بطری را تشخیص داده و سیگنال عکس برداری را به دوربین می فرستند.

 

 

دوربین های کنترل کیفی هوشمند

علاوه بر دوربین های یاد شده ، از سنسورها و دوربین های هوشمند نیز می توان در کنترل کیفیت محصولات استفاده کرد. دوربین های هوشمند و سنسورهای پردازش تصویر مجهز به پردازنده هستند و عملیات پردازش نیز توسط این دوربین ها انجام می شود. به عبارت دیگر اگر از یک دوربین هوشمند برای کنترل کیفی استفاده کنیم دیگر نیازی به رایانه جداگانه نداریم. در شکل زیر یک دوربین کنترل کیفیت هوشمند ساخت شرکت Cognex نشان داده شده است. برای آشنایی بیشتر با دوربین های پردازش تصویر و سنسورهای هوشمند اینجا کلیک کنید.

 

 

نرم افزار کنترل کیفیت با دوربین

همانطور که گفتیم نقش دوربین ، گرفتن عکس و انتقال آن به رایانه است. در رایانه عکس توسط نرم افزار کنترل کیفیت بررسی می شود. نرم افزار کنترل کیفیت می تواند با پردازش تصویر ، خرابی های عکس را شناسایی نماید. یکی از قدرتمندترین نرم افزارها در این زمینه نرم افزار Halcon است. با استفاده از این نرم افزار می توان انواع محصولات مختلف را شناسایی نمود. در شکل زیر محیط این نرم افزار نشان داده شده است.

برای آشنایی با نرم افزار قدرتمند Halcon ، اینجا کلیک کنید.

کاربردهای بررسی کیفیت با دوربین

کنترل کیفی با دوربین ، کاربردهای بسیار زیادی دارد و از آن می توان برای کنترل کیفیت انواع محصولات مختلف پزشکی ، دارویی ، صنعتی ، کشاورزی و… استفاده کرد. به عنوان نمونه در زیر به چند مورد از این کاربردها اشاره می کنیم.

 

 

کنترل کیفیت محصولات پزشکی

ما به کمک دوربین های بینایی ماشین می توانیم کنترل کیفیت انواع محصولات پزشکی را بررسی کنیم. برخی از کاربردهای کنترل کیفیت در محصولات پزشکی عبارت اند از: کنترل عدم وجود ذرات درون سرم آمپول ، کنترل کیفیت چاپ روی محصولات مختلف دارویی و شناسایی انواع عیوب مختلف در محصولات دارویی.
به عنوان نمونه ما می توانیم خالی یا شکسته بودن قرص ها را تشخیص دهیم. به شکل زیر دقت کنید. دایره های سبز به مفهوم درستی قرص ها بوده و دایره های قرمز به مفهوم خطا است. همانطور که در شکل می بینید دو تا از قرص ها خالی بوده و یکی از آن شکسته است.

 

 

کنترل کیفیت چاپ

یکی از دیگر از موارد پرکاربرد تشخیص کیفیت با دوربین ، کنترل کیفیت چاپ است. در این سیستم ها تصویر گرفته شده از دوربین با مدل چاپ درست مقایسه می شود و به این ترتیب خطا بدست می آید. به عنوان نمونه در تصویر زیر ناحیه ی خطا با رنگ قرمز مشخص شده است.

 

 

شناسایی محصولات خوراکی

امروزه انواع کارخانه های تولید کننده ی محصولات خوراکی، برای بررسی و تشخیص عیوب محصولات خود از بررسی کیفیت با دوربین های بینایی ماشین استفاده می کنند. مثلا در شکل زیر خرابی ویفر می تواند به وسیله ی کنترل کیفیت با دوربین تشخیص داده شود.

 

همچنین در شکل می توانیم “عدم وجود درب بطری” را با استفاده از تشخیص کیفیت با دوربین بررسی نماییم.

 

 

بررسی محصولات صنعتی

کنترل کیفیت با دوربین می تواند در کنترل انواع محصولات صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد. بسته به نیاز می توانیم در موارد متعددی از این راهکار استفاده کنیم. مثلا پس از مونتاژ یک قطعه می توانیم صحت کامل بودن مونتاژ را بررسی کنیم. به عبارت دیگر بررسی کنیم که آیا همه ی اجزا در جایگاه خود قرار دارند؟ در شکل زیر دوربین صحت کامل بودن مونتاژ فرمان ماشین را بررسی می کند.

 

 

کنترل ابعاد محصولات صنعتی

یکی دیگر از موارد پر کاربرد کنترل کیفیت با دوربین ، تشخیص ابعاد قطعات است. بسیاری از قطعات تولید شده ی صنعتی ، مانند قطعات خودرو ، باید دارای ابعاد مشخص باشند. در بررسی کیفیت با دوربین ، در ابتدا تصویر قطعات توسط دوربین گرفته می شود. سپس با نرم افزار کنترل کیفیت ، ابعاد قطعه را تشخیص می دهیم. اگر ابعاد قطعه بیشتر یا کمتر از مقدار مجاز آن باشد آن قطعه را شناسایی می کنیم و آن را به عنوان خطا اعلام می کنیم. به عنوان یک مثال در این زمینه به تصویر زیر دقت کنید؛ در این تصویر شعاع دایره های روی یک قطعه جهت بررسی استخراج شده اند.

برای دیدن 40 کاربرد مهم بینایی ماشین اینجا کلیک کنید.

نورپردازی و کنترل کیفیت محصولات با دوربین

معمولا برای گرفتن تصویر از دوربین ، نیاز داریم با استفاده از نورپردازی محیط مورد را به صورت مناسب روشن کنیم. به همین جهت از نورهای مختلفی استفاده می کنیم. این نورها عموما از نوع LED هستند و بسته به نیاز ما دارای شکل های مختلفی هستند. در شکل زیر چند نمونه از نورهای پردازش تصویر نشان داده شده است . برای آشنایی بیشتر با انواع نورهای مورد استفاده در سیستم های کنترل کیفیت اینجا کلیک کنید.

 

 

 

تیم ویژن سیستم در زمینه ی آموزش، مشاوره و پیاده سازی سیستم های بینایی ماشین فعالیت می کند. اگر به دنبال پیاده سازی یک سیستم کنترل کیفیت با دوربین هستید یا در این زمینه سوالی دارید با ما تماس بگیرید.