V nadaljevanju je predstavljen pri-
mer optiïne kontrole izdelka na
neprekinjenem traku proizvodne li-
nije. Je zelo kompleksen in vkljuïuje
veliko vloženega znanja s podroïja
strojne in programske opreme siste-
mov strojnega vida. Enaki ali podobni
sistemi so primerni za realnoïasovne
meritve in kontrolo kakovosti vseh
vrst izdelkov na proizvodnih linijah
z neprekinjenim ali prekinjenim (ko-
raïnem) delovanjem.
Kaširano blago je sestavljeno iz veï
plasti in se pridobi s postopkom
lepljenja veï materialov. Na proizvo-
dni liniji je to neskonïni trak, širok
od 150 cm do 200 cm, ki potuje s
hitrostjo od 15 m/min do 50 m/min.
Pregled blaga se opravi po konïa-
nem postopku lepljenja, tako da se
hkrati lahko odkrije ïim veïje število
napak. Predmet pregleda je spodnja
stran kaširanega blaga, kjer je pena
razliïnih odtenkov prekrita z belo
mrežico. Napake se lahko pojavijo
na mrežici, pod njo ali v njej, so
velikosti 1 mm
2
ali veïje, razliïnih
oblik in razliïnih odtenkov (slika 
1). Tipiïne napake so poškodovana
mrežica, neïistoïe pod mrežico
ali na njej, luknje v peni, gube v
mrežici, madeži in poškodovan rob
kaširanega blaga. Celotna inšpekcija
se opraviti v realnem ïasu, saj se le
tako lahko kontinuirano pregleduje
površina blaga. Odkrite napake se
oznaïijo s kovinskimi etiketami in so
potem ustrezno obravnavane.
Potrebno je dimenzionirati primeren
sistem, ki zadosti vsem zahtevam.
Ker bo sistem deloval v industrijskem
okolju, je bila temu primerno izbrana
strojna oprema. Problem je elegantno
rešljiv s strojnim vidom, ki omogoïa
hitro brezkontaktno inšpekcijo, tako
ni moten sam proces izdelave blaga,
kar je še posebej pomembno za izde-
lavo kakovostnega izdelka. Osnovni
funkcionalnosti takega sistema sta
seveda zajem slike in njena obdelava,
ki pove, ali pregledani del blaga vse-
buje kakšno napako. Druga pomem-
bna funkcionalnost je oznaïevanje
napak (slika 2).
Nalogo zajema slike opravljajo štiri
visokozmogljive industrijske linijske
kamere Basler L101k (slika 3). Li-
nijska kamera deluje podobno kot
navadna matriïna kamera, razlikuje
pa se v senzorju, ki ima samo eno
linijo slikovnih elementov. Slika se
tako sestavi iz veï zajetih linij, kar
pomeni, da mora kamera zelo hitro
slikati (tipiïen ïas zajema linije je
od 10 do nekaj 100 μs). Ker se blago
giblje z razliïnimi hitrostmi, je po-
trebno linijo zajeti ob pravem ïasu
oziroma na pravem mestu, sicer se
lahko pojavijo razliïna popaïenja,
kot je stisnjena (prehiter zajem) ali
raztegnjena slika (prepoïasen zajem).
Da se linija zajame na pravem me-
stu, poskrbi programirljivi dajalnik
pozicije, ki na nastavljeni premik
generira pulz, ki sproži zajem linije
na kameri. Pri takšnem postopku
zajema slike, ko se slika sestavlja
iz sekvenïno zajetih linij, se pojavi
še problem razliïne loïljivosti v
vertikalni in horizontalni smeri. S
programirljivim dajalnikom pozicije
se ta težava hitro odpravi, tako da se
izraïuna loïljivost na eni liniji (ho-
rizontalna smer) in se nato ustrezno
nastavi dajalnik pozicije (vertikalna
smer). Uporabljene kamere imajo
2048 slikovnih elementov v liniji. S
štirimi kamerami, poravnanimi v eni
liniji, se dobi 8192 slikovnih elemen-
tov, tako da je loïljivost pri najveïji
širini približno 0,25 mm na slikovno
toïko. Temu primerno se nastavi tudi
dajalnik pozicije, tako da generira
pulz na vsak premik za 0,25 mm v
pravilni smeri. Pri hitrosti traku 50
m/min je to 3333 pulzov na sekun-
do, zato mora biti kamera sposobna
zajeti 3333 linij na sekundo. Prenos
podatkov s kamere na raïunalnik
in obratno poteka preko slikovnega
vmesnika National Instruments (angl.
frame grabber) in serijskega komu-
nikacijskega protokola Camera Link,
Odkrivanje napak na kaširanem blagu s strojnim vidom
Podjetje Wise Technologies, d. o. o.,
razvija in uvaja napredne tehnologije
v industrijo, ki izboljšajo kakovost,
pohitrijo proizvodnjo in zmanjšajo
stroške proizvodnje izdelkov. Za vsak
problem posebej skrbno prouïujejo
zahteve naroïnika, da lahko pravilno
dimenzionirajo sistem, izberejo pri-
merno opremo in ocenijo predviden
obseg dela.
Slika 1. Napake na kaširanem blagu
Slika 2. Zgradba sistema
Andrej PANJAN
ALI STE VEDELI
184
Ventil 14 /2008/ 2

ki je bil razvit posebej za potrebe
sistemov strojnega vida. Da je odkri-
vanje defektov kar se da zanesljivo, je
potrebno površino vidnega polja ka-
mer homogeno osvetliti. V ta namen
je bila razvita posebna osvetlitev, ki
zadosti tem zahtevam.
Seveda bi lahko uporabili tudi ka-
mero z 8192 slikovnimi elementi
v liniji, vendar bi bilo potrebno to
kamero pritrditi na veïji razdalji
(gabariti proizvodne linije nam tega
niso omogoïali), kot pa so obstojeïe
kamere, da bi dobili celotno obmoïje
preiskovanja v vidno polje kamere. Z
eno kamero bi tako dobili eno sliko,
kar bi nekoliko poenostavilo algo-
ritem detekcije defektov in izloïilo
možnost neprepoznave defekta, ki
se lahko pojavi na obmoïju stikanja
vidnega polja dveh kamer. V tem
primeru bi bil mejno velik defekt
(velikosti približno 1 mm
2
)n ad v e h
slikah, torej bi bil na vsaki sliki le del
objekta. îe bi obdelovali vsako sliko
posebej, bi bil defekt na posamezni
sliki premajhen in sistem ne bi javil
napake. Rešitev je sestavljanje slik
ali posebna obravnava defektov na
levem in desnem robu ustreznih slik.
Obe rešitvi pa zahtevata popolno
poravnavo vidnih polij kamer. Tretja
rešitev, ki tega ne zahteva, je prekri-
vanje vidnega polja dveh sosednjih
kamer, tako da so mejno veliki defekti
vidni na obeh slikah.
Za obdelavo tako velikih slik (4 x 6,8
MB podatkov na sekundo pri maksi-
malni hitrosti) v realnem ïasu skrbita
dva dvojedrna raïunalnika. îeprav
pri današnjih raïunalnikih 6,8 MB ni
veliko, pa je vseeno dobro obdelo-
vati veï manjših
slik, predvsem
zaradi omejitev
predpomnilnika,
kar obdelavo še
nekoliko pohitri.
Odkrivanje na-
pak še dodatno
oteži nehomoge-
na površina (bela
mrežica na temni
ali svetli peni),
zato je bil pose-
bej za ta problem
razvit algoritem,
ki je sposoben
obdelati takšno
koliïino podat-
kov v realnem
ïasu. Visoka loïljivost, 0,25 mm na
slikovno toïko (pri minimalnem de-
fektu 1 mm
2
je to 16 slikovnih elemen-
tov), omogoïa zanesljivo detekcijo.
Algoritem najprej poišïe levi in desni
rob (na tistih slikah, na katerih se ta
pojavi), s tem omeji iskanje defektov
na blago, potem pa preišïe površino
blaga. Dinamiïno se lahko prilagaja
na manjše spremembe v osvetlitvi, ki
se kljub kontroliranim pogojem lahko
pojavijo v industrijskem okolju. Ko se
zazna napaka, se pošlje signal etike-
tirki (naprava za lepljenje etiket) in ta
prilepi etiketo na mesto, kjer je bila
zaznana napaka (slika 4). Realnoïa-
sovna sinhronizacija raïunalnikov
prepreïuje lepljenje veï etiket na
istem mestu in omogoïa vzporedno in
odvisno delovanje raïunalnikov.
Delo z napravo za kontrolo je za upo-
rabnika zelo enostavno. Vse, kar je
potrebno narediti, je izbira konfigura-
cije za tip kaširanega blaga in zagon
programa. Shranjevanje konfiguracij
za razliïne tipe kaširanega blaga
omogoïa hiter in enostaven prehod
pri menjavi tipov. Na uporabniškem
vmesniku so prikazane trenutne slike
z vseh štirih kamer in slike zadnjih
razpoznanih napak.
Vir: WISE Technologies, d. o. o., Jarška 
cesta 10 a, 1000 Ljubljana, tel.: 01 
541 41 30, fax: 01 541 41 32, e-mail: 
info@wise-t.com, internet: www.
wise-t.com, g. Andrej Panjan, (v sode-
lovanju s Prevent Lamitex, d. o. o.) 
Slika 3. Kamere – a in vidna polja kamer – b
Slika 4. Etiketirka
ALI STE VEDELI
185
Ventil 14 /2008/ 2