Metropolia/Automaatiotekniikka Laboratoriotyö V.03
VÄRI-INFORMAATION KÄYTTÖ KONENÄKÖJÄRJESTELMÄSSÄ
Sisällysluettelo
1 JOHDANTO
2 LAITTEISTO
3 ALKUVALMISTELUT
4 TEHTÄVÄT
1 JOHDANTO
Tässä laboratoriotyössä tutustutaan värikameran käyttöön kohteiden
luokittelussa ja vikojen etsinnässä. Työssä tehdään sovellus, jolla erotetaan
erivärisiä palikoita mm. värin perusteella eri luokkiin ja takastellaan niissä
olevia ’virheitä’.
Työssä käytetään DVT 542C -värikamerajärjestelmää ja Intellect-ohjelmistoa.
Värikameroiden käyttö on nopeasti yleistymässä konenäköjärjestelmissä ja
väriin perustuvaa tunnistusta käytetään hyväksi jo monenlaisissa
sovelluksissa.
2 LAITTEISTO
Laboratoriotyössä käytettävään laitteistoon kuuluu:
- DVT 542C -digitaalinen värikamera, jossa
- integroitu LED-valaisin
- Ethernet-liityntä
- CCD-elementti 640 x 480 pikseliä
- CCD-elementin koko on 3,6 x 2,4 mm
- väriarvot (Red, Green, Blue) saadaan 8 bittisenä lukuarvona
- PC, jossa Intellect -ohjelmisto
- Liityntäyksikkö binäärilähtöjä/tuloja sekä kuvan ulkoista triggausta varten
Kamera on liitetty Festo FMS –työstöasemaan. Suunnitteluun voidaan
käyttää mitä tahansa samaan ethernet-verkkoon liitettyä PC:tä, johon on
asennettu Intellect-ohjelmisto.
3 ALKUVALMISTELUT
Kytke jännite Feston järjestelmään. Kameran takaosassa oleva status-ledin
pitäisi jäädä alkutarkistusten jälkeen näyttämään vihreää. Poista kamerasta
objektiivin suojus.
Käynnistä Intellect -ohjelmisto PC:ltä. Avaa Network Neighborhood ‘Network
explorer, -ikkunasta. Ohjelma löytää verkkoon kytketyn kameran. Valitse se
tuplaklikkaamalla tai Actions-valikosta painamalla ’Connect’.
Valitsemalla ’Play’ kamera alkaa näyttättämään live-kuvaa ruudulla. Aseta
punainen palikka pohja ylöspäin indeksipöydän koloon kameran kuvaalueelle.
Säädä kameran fokus ja aukko sopivaksi. Valotusaikaa voit säätää
’Exposure time’-ikkunassa. Pysäytä kuvien ottaminen Stop-painikkeella.
Tarkista kuvien oton väliaika Product-valikosta ’Inspection trigger settings’
Muutetaan kuvien oton väliaikaa, valitaan Internal with period ja asetetaan
ajaksi esimerkiksi 5000ms. Kameran strobovalon nopea välkkyminen voi
häiritä lähellä työskenteleviä. LED-valon saa päälle/pois Illuminationpainikkeella.
Seuraavaksi kalibroidaan valkotasapaino. Aseta kuva-alueelle valkoinen
paperiarkki ja ota siitä kuva Image Displaylle. Valitse White Balance, Auto
White Balance. Valkotasapaino on nyt säädetty.
4 TEHTÄVÄT
1. Kuvien ottaminen
Käännä punainen palikka sellaiseen asentoon, että yksi sen koloista on
indeksipöydän aukon kohdalla. Kun olet saanut palikan sopivaan asentoon,
ota siitä kuva (kuva 1), pysäytä kuvien ottaminen.
Kuva 1. Punainen palikka
Voit tallentaa ottamiasi kuvia, File, Save Image or Graph as… Käytä
muistitikkua tai My Documents DVT/labra –kansiota. Anna kuvalle nimeksi
esimerkiksi punainen001. Anna myöhemmin tallentamillesi kuville vastaavasti
nimi juoksevaa numerointia käyttäen. Talletettuja kuvia voidaan tutkia
myöhemmin. Tehdään uusi tuote, johon softsensoreita voidaan liittää. Anna
tuotteelle selventävä nimi.
2. Palikan paikan määrittäminen
Sidotaan palikan paikka ’Translation’-softsensoreilla (esim. Line Fit).
Tehdään näin esimerkiksi vasen reuna ja sidotaan siihen yäreuna. Tähän
voidaan puolestaan sitoa Rotational softsensor (Position Along Arc). Valitse
sille Pass ehdoksi sellaiset arvot, että palikan yhden kolon tulee olla
indeksipöydän reiän kohdalla.
Testaa, että laatimasi softsensorit toimivat halutulla tavalla.
3. Vikojen havaitseminen
Tehdään ’Pixel Counting’ –värisensorin avulla punaisen värin määritys.
Tarkista Manager-välilehdeltä, mitkä ovat eri värikomponenttien arvot. Viritä
värin havaitsemista siten, että softsensor tunnistaa koko tasaisen punaisen
alueen. Kokeile eri säätömahdollisuuksien vaikutusta havaittavaan
alueeseen. Testaa, miten punaisen palikan pohjassa oleva keltainen täplä ja
mustat pisteet havaitaan.
4. Mittaustyökalujen käyttö
Mittauksessa voit käyttää minkä tahansa väristä palikkaa oikein päin
asetettuna. Mitataan palikan keskipisteen etäisyys kuvan vasemmassa
alakulmassa näkyvästä ruuvista. Palikan halkaisija on 39,6 mm. Tee
skaalaus siten, että saat softsensorilta todellisen etäisyyden.
Mitataan keltaisten alueiden koot (pituus*leveys) suurimmalle ja pienimmälle
hyväksyttävälle tuotteelle sekä hylättävälle tuotteelle. Tee skaalaus siten, että
saat softsensorilta mitat millimetreinä. Käytetään skaalaukseen palikan
halkaisijasta edellä tehtyä skaalauskerrointa.
Asetetaan softsensorille hyväkymisrajat keltaisten pikseleiden määrän
mukaan. Testausen avulla on löydettävä poikkeava tuote, jossa keltaisen
alueen koko poikkeaa selvästi muista. Testataan, että laadittu softsensori
toimii halutulla tavalla. Otetaan muistiin keltaisten alueiden pikselimäärät eri
tuotteilla.
5. Lopetus ja Raportointi
Liitä raporttiin kuvat, jotka selventävät tehtyjä toimintoja. Poista lopuksi PC:n
muistiin tallentamasi kuvat. Poista tekemäsi mittaustapahtumat (Products).
Sulje sitten Intellect-ohjelma ja aseta objektiivinsuojus paikoilleen.