Wizja maszynowa materiałów półprzezroczystych: od projektu optyki do noty aplikacyjnej do kontroli wad

Zintegrowane możliwości przetwarzania obrazu z możliwościami optycznymi/mechanicznymi/elektronicznymi mogą zapewnić rozwiązania na poziomie systemowym dla przemysłu wytwórczego. Te kombinacje inteligencji w zakresie przetwarzania obrazu i wiedzy z dziedziny aplikacji nazywane są „widzeniem maszynowym”. Wśród różnych zastosowań kontroli wzroku produkcja soczewek kontaktowych stanowi wyzwanie, ponieważ próbki są półprzezroczyste i unoszą się w cieczy.

Zasada pracy

Aby zmniejszyć zależność od istniejącej, wymagającej pracy ręcznej kontroli, wady soczewek kontaktowych muszą być sprawdzane przez system automatyczny. W ten sposób zwiększa się ich wydajność, gdy kontrola jest w pełni zautomatyzowana na liniach produkcyjnych. Celem jest zbudowanie zautomatyzowanego systemu kontroli do sprawdzania wielu soczewek kontaktowych na tacy i odrzucania każdej z nich, która ma niewłaściwy kod/oznaczenie narzędzia lub rozdarcia o wielkości co najmniej 100um, z 0% wykrywaniem błędów i mniej niż <5% fałszywych wykrywań .

Cały system kontroli obejmuje optykę obrazowania, projekt oświetlenia, czujnik obrazowania, mechanizm ruchu, mechanizm trzymania próbki oraz oprogramowanie do przetwarzania obrazu, jak pokazano na ryc.2.

Nowatorski algorytm przetwarzania obrazu i system optyczny zostały zaprojektowane tak, aby sprostać temu wyzwaniu i osiągnąć wskaźnik wykrywalności chybień wynoszący 0%.

• Podwójne źródło światła — oświetlenie pola ciemnego i pola mieszanego do oglądania różnych defektów i kodowania.
• Pozycjonowanie soczewek kontaktowych z dwoma lub wieloma kontaktami — w celu odróżnienia defektów od szumów statycznych i dynamicznych oraz zwiększenia niezawodności identyfikacji kodu narzędzia.
• Zestaw dwóch kamer (pełny widok i widok pod kątem) — Aby objąć i uchwycić wszystkie możliwe kąty rozproszenia oświetlonych łez.
• Przyspieszony proces przetwarzania obrazu i potokowania – Aby utrzymać minimalną prędkość 500 soczewek kontaktowych na godzinę.

Wyzwania Inspekcyjne

1. Pozycjonowanie: Soczewka kontaktowa może nie znajdować się w pozycji neutralnej ze względu na użycie istniejącej tacki, która ma dużą przestrzeń wgłębienia w porównaniu z rozmiarem soczewki. Doprowadzi to do przechwycenia obrazu zniekształconej soczewki.

2. Głośne otoczenie: System musi odróżniać nieprawidłowości od defektów tacek (takich jak rysy czy krople wody); oraz w defektach roztworów soli (takich jak pływające cząstki lub pęcherzyki powietrza).