Оптимизация технологического процесса и качества в производстве фольги
Классификация и анализ изображений дефектов, проверка 40 000 строк в секунду
- Заказчик
- R.A.M. GmbH
- Местоположение
- Германия
- Дата
- 2018
Принцип работы системы контроля качества
В момент запуска технологической линии по производству фольги в работу вступают полностью совместимые линейные камеры. Черно-белые камеры высокого разрешения с интерфейсом CoaXPress с глубиной цвета полутонового изображения 8 бит отвечают за анализ и сравнение с пороговыми значениями 256 возможных различных значений яркости каждого отснятого пикселя движущегося рулонного материала. Если фиксируется выход за пределы диапазона допустимых значений пикселя, т. е. верхнего (= пиксель ярче) и нижнего (= пиксель темнее) пороговых значений, то участок фольги считается дефектным. При обнаружении дефектов камера передает только дефектный участок, а не полную строку изображения, что позволяет проводить детальный анализ с экономией ресурсов.
Для поиска дефектов на поверхности и в толще рулонного материала система контроля качества полностью сканирует верхнюю и нижнюю поверхности рулона при возможной ширине полотна от 50 мм до 10 м. Если, например, для охвата всей ширины рулона требуется разрешение 81 920 пикселей в поперечном направлении, параллельно подключаются пять камер разрешением 16 тыс. пикселей. При необходимости число камер можно увеличить. Скорость строчного сканирования может легко достигать 40 000 строк в секунду. В осветительной установке можно использовать флуоресцентные и светодиодные линейные источники света для освещения материала методом проходящего света, светлого поля, темного поля или падающего света.
Фреймграббер для высокой скорости съемки на высоком разрешении
Ранее использовавшиеся камеры разрешением 2 тыс. пикселей не могли удовлетворить высоким требованиям к скорости, разрешению и качеству изображения, и их заменили на линейные КМОП-камеры разрешением до 16 тыс. пикселей со встроенным фреймграббером. Эти камеры предусматривают возможность предварительной обработки изображений на FPGA-процессоре фреймграббера.
Даже одна камера разрешением 8 тыс. пикселей подойдет для выявления чрезвычайно мелких дефектов: такого разрешения достаточно для обнаружения стандартных дефектов размером 0,2 мм без пропусков в рулоне фольги. Если предъявляемые требования еще выше, можно параллельно подключить несколько камер разрешением 4, 8 или 16 тыс. пикселей с фреймграбберами по сети Ethernet.
Программное решение на основе VisualApplets
FPGA-процессор фреймграббера можно запрограммировать в графической среде разработки VisualApplets для решения конкретных задач обработки изображений, например, сортировки пикселей в нужном порядке с помощью функций коррекции сенсора. Для подсчета и классификации обнаруженных дефектов используется другое приложение.
Оптические дефекты автоматически классифицируются как пятна, прижоги, пузыри, посторонние примеси, включения или утолщения. Их можно просматривать как непрерывную последовательность изображений, а также в символической и графической форме. Полутоновые изображения дефектов (изображения дефектных участков) передаются для дальнейшего анализа.
Возможности системы обработки изображений
Минимальная длительность экспозиции камеры 25 мкс для высокой скорости передачи данных
Самостоятельное программирование FPGA фреймграббера в VisualApplets для решения конкретных задач обработки изображений
Предварительный анализ данных на FPGA (без дополнительного компьютера) для сокращения объема передаваемых фреймграбберами данных и повышения производительности
Возможность самостоятельного внесения изменений в программное обеспечение и оперативное получение обновлений для камер в системе
Короткое обучение основам программирования в VisualApplets при наличии базовых знаний
Компоненты этого решения
Хотите реализовать подобное решение? Обратите внимание на эти компоненты.