National Instruments _ Vision builder AI 3.0
Popis jednotlivých ikon programu NI Vision Builder Inspekční krok : získání obrazu
získání obrazu: získat obraz z vybrané kamery získání obrazu (IEE1394): získat obraz z vybrané IEEE 1394 kamery získání obrazu ( IEEE 1394 nebo GigE): získat obraz z vybrané IEEE 1394 kamery nebo gigabitethernetové kamery simulace sběru: simuluje získání obrazu čtením obrázků ze souboru výběr obrazu: vybere nový obraz pro vyšetření
Inspekční krok: úprava obrazu
obrazový asistent : zvýrazní obrazové rysy, filtry šumu, extrahuje barevné palety a více filtr obrazu: připraví obraz pro zpracování tak, aby se dala vyjmout informace potřebná pro zpracování práh obrazu: prahové úrovně obrazu kalibrace obrazu: kalibrace obrazu pro realizaci měření v reálných jednotkách vytvoření oblasti zájmu: vytvoření oblasti v obrazu, která nás zajímá a můžeme ji použít v následujících krocích ( „oblast zájmu“)
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
Inspekční krok: měření znaků obrazu
měření intenzity: měření intenzity v „oblasti zájmu“ měření barev : měření barev v „oblasti zájmu“ a její podíl v RGB, HSL, CIE, L*a*b*, nebo XYZ barevného prostoru počet bodů: určí procento obrazových bodů v „oblasti zájmu“, které mají danou intenzitu odměřování: měření hranami objektu
mezery
oddělené
sestavení: počítačem sestavený vzhled založený na bodech lokalizovaných v obrazu
Inspekční krok: určení rysů obrazu
nalezení hran: lokalizuje a spočítá intenzitu přechodu podél čáry v obrazu nalezení rovné hrany: lokalizuje rovnou hranu v oblasti nalezení kruhové hrany: lokalizuje kruhovou hranu v oblasti porovnání se vzorem: lokalizuje stupnici šedi v celém obrazu nebo v „oblasti zájmu“ geometrické porovnání: lokalizuje stupnici šedi založené na vzhledu hrany v celém obrazu nebo
„oblasti zájmu“
nastavení souřadnicového systému: sestavení souřadnicového systému založeného na umístění a orientaci odkazového bodu detekce objektů : lokalizuje objekt stejné intenzity (částicová analýza)
rovná se barevnému vzoru: lokalizuje barevný vzor v obrazu nebo „oblasti zájmu“
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
Inspekční krok : kontrola na přítomnost detekce objektů: lokalizuje intenzity (částicová analýza)
objekt
stejné
měření intenzity: měření intenzity v „oblasti zájmu“ počet bodů: určí procento obrazových bodů v „oblasti zájmu“, které mají danou intenzitu porovnání barev: porovnává barevný obsah v „oblasti zájmu“ s referenčním barev. spektrem
nalezení hran: lokalizuje a spočítá intenzitu přechodu podél čáry v obrazu detekování defektů: porovnává oblasti z nějakého obrazu se šablonou a vrátí rozdíly porovnání se vzorem: lokalizuje vzor ve stupnici šedi v celém obrazu nebo v „oblasti zájmu“ geometrické porovnání: lokalizuje vzor ve stupnici šedi založené na vzhledu hrany v celém obrazu nebo „oblasti zájmu“ porovnání s barevným vzorem : lokalizuje barevný vzor v obrazu nebo „oblasti zájmu“
Inspekční krok: rozpoznání částí
čtení/ověření textu: čte znaky v oblasti zájmu a porovnává čtený řetězec s referenčním identifikace objektů: identifikuje části v „oblasti zájmu“ založených na jejich tvaru čtení čárového kódu: čte čárový kód čtení dat maticového kódu: čte a vyhodnocuje data maticového kódu čtení PDF417 kódu: čte PDF417 kód
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
Inspekční krok: komunikace NI-IMAQ I/O : použití NI-IMAQ I/O pro statický digitální vstup a výstup NI-IMAQ I/O pulse: vytvoření digitálních pulsů založených na externím trigrování nebo měření výsledků NI-DAQmx I/O: použití NI-DAQmx I/O kompletní virtuální kanály pro digitální a analogový vstup a výstup Serial I/O : vysílání nebo příjem sériových příkazů TCP I/O : vysílání nebo příjem TCP příkazů Modbus Slave : čte a zapisuje hodnoty nebo výsledky do místního modbus registru DataSocket I/O : čte data nebo zapisuje výsledky do DataSocket serveru
Inspekční krok : použití dalších nástrojů nastavení výsledků inspekce: aktualizuje stav inspekce systémovou globální proměnou kalkulačka: vypočítá numericky, booleovou algebrou nebo určí řetězec z daného měření logická kalkulačka: určení výsledku na základě logických operací s dílčími kroky nastavení globální proměnné: aktualizuje uživatelsky definovanou hodnotu globální proměnné indexová měření : vybere měření z pole produkovaného dalším krokem spustí LabView: spuštění uživatelsky definovaného souboru programu LabView
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
Inspekční krok : použití dalších nástrojů - pokračování uživatelská data: přetáhne uživatelská data k aktuálnímu obrázku zobrazení obrázku: zobrazí aktuální obrázek zpoždění: čeká specifikovaný počet milisekund nebo čeká až nastane nastavený čas záznam dat: záznam výsledků inspekce do souboru na pevném disku nebo jeho odeslání na FTP server uložení obrázku: uložení kontrolovaného obrázku do souboru na pevném disku uživatelský vstup :dovolí uživateli zadat výrok (číslo nebo text) a pomocí uživatelského dialogu při běhu programu rozhodnout o pravdivosti či nepravdivosti výroku výběr inspekce: změna inspekce na základě předchozích výsledků
Úloha 2: Klasifikace Vytvořte program pro kamerovou inspekci třech různých výrobků (šroub, matka, podložka) Výrobky se mohou objevovat v zorném poli kamery nahodile samostatně i ve skupinách (např. šroub podložka, matka nebo matka, matka a matka). Systém klasifikuje jednotlivé výrobky v zorném poli kamery a na každém provede odpovídající inspekci. • Podložka – inspekce je OK jestliže vnitřní průměr podložky je v toleranci 12,5±1mm • Matka - inspekce je OK jestliže vnitřní průměr matky je v toleranci 12±1mm • Šroub - inspekce je OK jestliže vnější průměr dříku šroubu je v toleranci 12±1mm Vývojový diagram inspekce je na obr.1
obr.1 Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
• KLASIFIKACE 1) V inspekčním kroku “Acquire Images” - získání obrazu vyberte ikonu “Acquire Image” pro získání obrazu z kamery. Trigrování kamery nastavte na náběžnou hranu. Zpoždění na 15 sekund. Jak zdroj trigrování zvolte generátor. Výstup TTL frekvence 0.3 Hz 2) V inspekčním kroku “ Calibrate Image ” proveďte kalibraci pro měření rozměrů v milimetrech.Vyberte položku „New Calibration“ a zvolte „Simple Calibration“. K ocejchování využijte vyznačenou stupnici obrazu pravítka, které umístíte do zorného pole kamery. Kalibrační obrázek si uložte na plochu. 2) V inspekčním kroku “Vision Assistant” – obrazový asistent proveďte úpravu obrazu s využitím kroků podle obr.2. Výsledkem je získání obrazu „ černá – bílá“ a odstranění malých objektů způsobených nečistotami apod.
3) V inspekčním kroku “Classifi objects” - identifikace objektů naučte software rozlišovat jednotlivé objekty ( matka, podložka a šroub) Nasnímané vzory si uložte do souboru. Aby rozlišení bylo spolehlivé, nasnímejte si objekty v různých polohách a na různých místech zorného pole kamery.
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0 Obraz upravený vision assistantem a po provedené klasifikaci vypadá následovně:
4) V inspekčním kroku “Set Global Variable”- nastavení globální proměnné nastavte proměnnou „čítač“ na nulu.
• Výběr objektu 1) V inspekčním kroku „Set Global Variable“ nastavení globální proměnné proveďte inkrementaci proměnné čítač
2) V inspekčním kroku „Idex Measurements“ index měření zaškrtněte položku „Object [i] Class a v okénku index zvolte položku User Defined Global – čítač. Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
• Inspekce Podložky
1) V inspekčním kroku „Idex Measurements“ – index měření zaškrtněte položku „Object [i] x Possition a Object [i] y Possition a v okénku index zvolte položku User Defined Global – čítač. 2) V inspekčním kroku „Create Region of Interest“ vytvořte oblast zájmu „mezikruží - annulus“ vhodnou pro měření vnitřního průměru podložky. K umístění využijte nalezené x-ové a y-ové souřadnice klasifikovaného objektu. 3) V inspekčním kroku “Find Circular Edge” - změřte vnitřní průměr podložky. Pro měření použijte vytvořenou oblast zájmu z předchozího kroku. Inspekce bude „pass“ pokud bude poloměr v toleranci 6.25±0.5mm. 4) V inspekčním kroku “Set Inspection Status” vyberte nastavení inspekce na „neprošla“ pokud některý z předcházejících kroků je chybný. 5) V inspekčním kroku “ Custom Overlay ”zobrazte výsledek inspekce vždy přímo u objektu.
zobrazení uživatelských dat v aktuálním obrazu
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0
• Inspekce matky
Inspekce matky je velice podobná inspekci podložky. Využijete stejných inspekčních kroků
• Inspekce šroubu
1) V inspekčním kroku „Idex Measurements“ zaškrtněte položku „Object [i] x Possition a Object [i] y Possition a v okénku index zvolte položku User Defined Global – čítač. 2) V inspekčním kroku „Create Region of Interest“ vytvořte oblast zájmu „rotační obdélník – rotated rectangle“ vhodný pro měření vnějšího průměru šroubu. K umístění využijte nalezené x-ové a y-ové souřadnice klasifikovaného objektu objektu. 3) V inspekčním kroku „Find Straight Edge“ nalezněte podélnou hranu šroubu 4) V inspekčním kroku „Set Coordinate system“ nastavte otočný koordinační systém vytvořený na základě již nalezených bodů. Origin je střed oblasti zájmu „create region of interest – center“ a XAxis Angle je ve směru nalezené hrany Find streight edge – Angle(degrees) 5) V inspekčním kroku “ Caliper ” - měření mezery oddělené hranami objektu změřte průměr šroubu. Inspekce bude „pass“ pokud bude vnější průměr šroubu v toleranci 12±1mm. 4) V inspekčním kroku “Set Inspection Status” vyberte nastavení inspekce „neprošla“ pokud některý z předcházejících kroků je chybný. 5) V inspekčním kroku “ Custom Overlay ”- zobrazení uživatelských dat v aktuálním obrazu zobrazte výsledek inspekce vždy přímo u objektu.
• Inspekce neznámého objektu 1) V inspekčním kroku “Set Inspection Status” vyberte nastavení inspekce je „Fail“. 2) V inspekčním kroku „Idex Measurements“ zaškrtněte položku „Object [i] x Possition a Object [i] y Possition a v okénku index zvolte položku User Defined Global – čítač.
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
National Instruments _ Vision builder AI 3.0 3) V inspekčním kroku “Custom Overlay ”- zobrazení uživatelských dat v aktuálním obrazu zobrazte výsledek inspekce vždy přímo u objektu.
• Zobrazení 1) V inspekčním kroku „Display Image“ zobrazte výslednou inspekci.
• Dokončete vývojový diagram inspekce 1) Naplánujte jednotlivé transakce. • Transakce „objekt nalezen“ se uskuteční pokud bude nalezen alespoň jeden objekt viz následující obrázek
• •
Obdobně upravte transakce nalezena podložka, nalezen šroub a nalezena matka. Např pro matku bude transakce aktivována pokud pokud Object [i] Class bude identifikován (is equal =matka) jako matka. Transakce „žádný“ se uskuteční pokud nebude nalezen žádný objekt. (index measurements 1 – remaining objects is equal = -1)
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov, Školní 50, příspěvková organizace Školní 1060/50, 430 02 Chomutov
