Kamera alapú intelligens gyártósori ellenőrző rendszer képfeldolgozó algoritmusának fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sujbert László
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az Industry 4.0 trend térnyerésével egyre nagyobb szerepet kapnak az intelligens rendszerek a gyárak irányításában és minőségbiztosításában. A gyártósorok mérete és bonyolultsága termékenként változhat, azonban az emberi beavatkozás a legtöbb helyen még mindig jelen van. Jelenleg a magyarországi Robert Bosch Kft gyáraiban is vannak olyan gyártósorok, ahol betanított munkások végeznek bizonyos folyamatokat. Például a gyártandó termék alkatrészeit kézzel helyezik az összeszerelő tálcákba, aminek a teljességét egy munkás ellenőrzi a folyamat végén. Pozitív visszajelzés esetén a tálca a következő állomásra kerül, ahol szintén egy munkás végzi el az összeszerelést. Abban az esetben, ha a tálca hiányosan kerül az összeszerelő állomásra, vissza kell küldeni annak pótlására, ami további költséget és várakozási időt jelent. Az emberi pontatlanság kiküszöbölése érdekében javasolt egy kamera alapú, intelligens megfigyelő rendszer alkalmazása.

Feladatom egy keretrendszer szoftverprototípusának megtervezése és megvalósítása, amely képes felismerni az összeszerelő tálca jelenlévő alkatrészeit és vizuálisan jelezni a hiányzóakat. Az alkatrészek megtalálására két különböző megoldást próbálok ki, ezek közül kiválasztom a jobbnak bizonyulót. Az egyik során sztereó kamerák képeinek diszparitását vizsgálom és ebből határozom meg az alkatrészek jelenlétét. A másik megoldás során betanított algoritmusokkal keresem az alkatrészeket. Itt morfológiai műveleteket és template matching-et használok. A felvétel készítése és az algoritmus futása nem vehet igénybe többet három másodpercnél, így a jobbnak bizonyuló algoritmus választási szempontjai között első helyen a gyorsaság és a pontosság áll.

Implementáltam az alkatrészek szegmentálására és megtalálására szolgáló algoritmusokat, ehhez létrehoztam egy egyszerű grafikus felhasználói felületet, amivel lehetőség nyílik valós időben tesztelni az alkalmazást és megváltoztatni a megoldások során használt paraméterek értékeit. A sztereó kamerás megoldás sokkal erőforrásigényesebbnek és pontatlanabbnak bizonyult, mint a betanított algoritmus, amivel jó eredményeket sikerült elérnem. Utóbbit valós időben (élő kamera képén) is sikerült tesztelnem, amely során ugyan olyan pontosnak bizonyult.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.