Các thành phần của hệ thống xử lý ảnh

Các thành phần cơ bản của hệ thống xử lý hình ảnh

Tất cả các hệ thống xử lý ảnh về cơ bản đều bao gồm các thành phần sau đây:xu ly anh omron

Thành phần chiếu sáng: Thiết bị chiếu sáng được sử dụng với mục đích đảm bảo hình ảnh của đối tượng cần kiểm tra thể hiện được các đặc điểm mong muốn và điều kiện chiếu sáng đó phải được duy trì không đổi cho các lần kiểm tra khác, thậm chí khi môi trường sáng xung quanh thay đổi.

Ống kính: Ống kính là một thành phần quang học tạo nên hình ảnh của vật thể trên bề mặt cảm biến nằm trong máy ảnh. Nó hoàn toàn quyết định tầm quan sát và nhiều thông số quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh kiểm tra.

Camera: Camera biến đổi hình ảnh quang học thành một chuỗi các giá trị số. Hình ảnh được biểu diễn bằng một số các điểm đơn được gọi là điểm ảnh; điểm ảnh có một giá trị cho cả màu sắc và cường độ sáng.

Bộ xử lý: Bộ xử lý có khả năng so sánh các giá trị màu sắc và cường độ sáng của các điểm ảnh với các giới hạn đạt hoặc không đạt đã được định trước để tính toán kết quả kiểm tra. Kết quả này sau đó được đưa ra ở dạng I/O số hoặc qua các phương tiện truyền thông tới PLC để tiếp tục điều khiển.

Thiết bị chiếu sángthiet bi chieu sang

Để tạo được điều kiện ánh sáng ổn định và đáp ứng được với thay đổi của ánh sáng môi trường xung quanh, hệ thống xử lý ảnh phải cần tới các trang thiết bị chiếu sáng chuyên dụng.

Việc chiếu sáng phải được cài đặt sao cho hình ảnh thu được bằng camera phải cho thấy rõ các đặc điểm cần kiểm tra với độ tương phản cao.

Việc cài đặt chiếu sáng là một trong những phần quan trọng nhất trong quá trình lắp đặt một hệ thống xử lý ảnh và yêu cầu phải có kinh nghiệm và thử cài đặt các loại đèn khác nhau để thực hiện các phương pháp chiếu sáng đa dạng.

Ống kínhong kinh cam bien

 Ống kính là sự kết hợp của nhiều thấu kính riêng rẽ, hoạt động cùng nhau nhằm thu được các đặc tính hình ảnh cụ thể. Ống kính tạo nên hình ảnh của vật thể cần kiểm tra trên cảm biến máy ảnh.

Ống kính cũng quyết định khoảng cách làm việc, tầm quan sát, khả năng hội tụ và lượng ánh sáng đi tới cảm biến. Có nhiều loại ống kính khác nhau và có thể lắp vào camera thông qua ngàm nối đa năng c-mount cho phép cung cấp lựa chọn quang học tốt nhất cho ứng dụng.

Trong hầu hết các trường hợp ống kính có thể được điều chỉnh bằng tay để thay đổi tiêu cự, độ mở sáng, và cả khả năng phóng to hoặc thu nhỏ ảnh.

Trong một vài trường hợp các bộ lọc quang được sử dụng phía trước ống kính để cải thiện chất lượng hình ảnh bằng việc tăng sự phân cực hình ảnh hoặc lọc một số màu cụ thể của ánh sáng.

Cameracamera cam bien hinh anh

Camera có nhiệm vụ chụp ảnh và biến đổi nó thành dữ liệu số để sử dụng trong việc tính toán tại bộ xử lý. Chất lượng của camera chủ yếu được quyết định bởi việc sử dụng loại cảm biến hình ảnh nào.

Cảm biến hình ảnh là một thành phần bán dẫn phức tạp bao gồm nhiều thành phần nhạy sáng. Những yếu tố ảnh này (Pixels) được xắp xếp trong một khuôn hình chữ nhật. Toàn bộ số điểm ảnh được xắp xếp theo cả hai chiều ngang và dọc quyết định tới độ phân giảicủa máy ảnh.

Để gửi dữ liệu hình ảnh tới bộ xử lý, một đường truyền thông số như camera link, firewire (Tiêu chuẩn IEEE1394) hoặc Ethernet sẽ được sử dụng.

 

Hình ảnh đơn sắc và hình màu

Có các loại máy ảnh cho hình ảnh màu và hình ảnh đơn sắc. Máy ảnh đơn sắc chỉ có thể cho các hình có màu tối và xám mà không có thông tin về màu sắc.

Các cảm biến hình ảnh màu có cấu tạo tương tự với các cảm biến đơn sắc, tuy nhiên có thêm các bộ lọc màu đỏ, xanh lá cây, xanh lam trên các điểm ảnh theo một định dạng nhất định. Bằng cách này sẽ tạo ra một hình ảnh nhiều màu sắc.

Điểm ảnh màu bao gồm cả giá trị sáng và giá trị màu sắc, cả hai giá trị này đều có thể xử lý được nhờ hệ thống xử lý ảnh.

hinh anh maucam bien mau

Nếu trong máy ảnh có một cảm biến hình ảnh đơn, độ phân giải của một hình ảnh màu sẽ thấp hơn so với hình ảnh đơn sắc. Nguyên nhân là do không phải màu sắc nào cũng có thể cảm nhận bởi các điểm ảnh. Việc suy giảm độ phân giải có thể được bù đắp bằng các phương pháp toán học nội suy ở một mức độ thích hợp.

Các loại máy ảnh màu đắt tiền có 3 cảm biến riêng biệt, một cho màu đỏ, một cho màu xanh biển và cuối cùng là màu xanh lá cây. Tất cả các điểm ảnh trên mỗi cảm biến được sử dụng cho 3 màu tương ứng đó, tạo nên một máy ảnh đa cảm biến có độ phân giải rất cao ứng với các màu cơ bản.

Ví dụ: Thiết bị kiểm tra quang học tự động của Omron dùng cho công nghiệp dán linh kiện điện tử sử dụng một máy ảnh đa cảm biến với độ phân giải cao sẽ được sử dụng và tất cả các dữ liệu sẽ được xử lý với đầy đủ màu sắc.

 

Bộ xử lý

Bộ não chính là bộ xử lý hình ảnh thu được từ mắt người. Hệ thống xử lý ảnh sử dụng một bộ vi xử lý hay một bộ xử lý tín hiệu số – DigitalSignal Processor (DSP). Mục đích của bộ xử lý là nghiên cứu hình ảnh để kiểm tra những đặc điểm của một vật thể xác định.

Do hình ảnh bao gồm một lượng lớn dữ liệu nên cần sử dụng một bộ xử lý tốc độ cao để đáp ứng được yêu cầu về thời gian kiểm tra.

Trước đây, các bộ vi xử lý và vi điều khiển tuần tự không thể đáp ứng đủ khả năng xử lý. ASICs (mạch tích hợp ứng dụng riêng) đã từng được sử dụng để nhận biết các hoạt động phức tạp. Ngày nay, với sự phát triển của bộ xử lý tốc độ cao, đa lõi, đa tác vụ, đã đáp ứng được công suất yêu cầu với giá thành phần cứng thấp hơn.

Các phần mềm chuyên dùng được sử dụng để phát hiện vị trí của đường cạnh, đo màu sắc hoặc độ sáng, tìm vị trí các hình ảnh thành phần được lưu trữ. Theo cách này, kích thước, hướng, quá trình lắp ráp hoàn thiện, vv… có thể được xác định một cách tin cậy, phù hợp, và tự động.

Click hình dưới để xem :

 

 

 

Permanent link to this article: https://banbientan.com/cac-thanh-phan-cua-he-thong-xu-ly-anh/

0948.956.835
%d bloggers like this: