Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Prosty system wizyjny z wykorzystaniem czujnika iVu Plus Gen2

361 wyświetleń, autor: Tomasz.

System wizyjny jest połączeniem zespołów elementów. Pierwszym z nich jest kamera wizyjna wyposażona w przetwornik obrazu i elementy optyczne współpracujące z oświetleniem, która przekształca pomiar światła na informacje o przestrzennych i materialnych właściwościach sceny. Natomiast drugi zespół tworzą algorytmy obliczeniowe, które pozwalają na przetwarzanie informacji uzyskanych z kamer. W niniejszym artykule postaram się przybliżyć podstawy obsługi czujnika wizyjnego iVu Plus Gen2 firmy Banner, który moim zdaniem może być z powodzeniem stosowany w prostych aplikacjach inżynierskich.

Informacje ogólne

Ogólny wygląd kamery wraz z opisem poszczególnych składowych elementów przedstawiony został na poniższym rysunku. Do najważniejszych elementów kamery należą:

(1) – Dioda LED sygnalizująca poprawną pracę urządzenia (kolor zielony) lub wystąpienie błędu (kolor czerwony);

(2) – Dioda LED sygnalizująca poprawność detekcji obrazu (kolor zielony) lub jej brak (kolor czerwony);

(3) – Dioda LED sygnalizująca połączenie Ethernetowe;

(4) – Pokrętło służące do stawiania ostrości;

(5) – Klips blokujący;

(6) – Ekran główny;

                                                 Rys. 1. Kamera iVu Plus Gen2 – wykaz poszczególnych elementów kamery.

Do zestawu dołączony jest również kabel zasilający wraz z przewodami wejść/wyjść oraz poszczególnymi ustawieniami kamery. Kolory przewodów oraz ich konkretne zastosowanie zostały przedstawione poniżej. Do najważniejszych z nich należą: przewody zasilające (24V DC), przewody do komunikacji szeregowej RS232 oraz trzy konfigurowalne przez użytkownika wyjścia.

                                                                         Tab.1. Oznaczenia poszczególnych przewodów.

Projekt – Logo iAutomatyka

Projekt demonstracyjny ma na celu przybliżenie wybranych funkcji kamery, na podstawie rozpoznawania poprawności wydruku loga iAutomatyka. Do układu doprowadzone zostało zasilanie 24V DC za pomocą brązowego i niebieskiego przewodu. Natomiast przewody biały i zielony wykorzystane zostały jako wyjścia do obsługi lampki sygnalizującej poprawność wydruku.

Konfiguracja

Dużą zaletą niniejszej kamery jest fakt, że może być ona „programowana” bezpośrednio z poziomu panelu, bez konieczności połączenia się z komputerem i specjalistycznym oprogramowaniem. Po włączeniu kamery naszym oczom ukazuje się ekran główny, na którym widoczne są takie elementy jak na rysunku poniżej. Field of View, czyli pole widzenia, jest obszarem, w którym kamera jest w stanie poszukiwać obiektu zdefiniowanego za pomocą obszaru zainteresowania (Region of Interest – ROI). Przycisk Inspection Name służy do konfiguracji ustawień poprawnej detekcji obrazu tj. m.in. jego procentowe odwzorowanie czy dopuszczalny kąt obrotu. Natomiast przycisk Main Menu służy do konfiguracji ustawień kamery takich jak: czas ekspozycji, ustawienia wyjść, dodawanie nowych inspekcji itd.

                                                                                         Rys. 3. Ekran główny kamery.

Pierwszym etapem pracy będzie ustawienie czasu ekspozycji wykrywanego przez nas obrazu. W tym celu należy skierować kamerę na badany przedmiot, a następnie przejść do Main Menu → Imager. Na tym poziomie możemy dokonać auto ekspozycji lub dobrać nastawy ręcznie. Bardzo ważnym elementem jest również prawidłowe oświetlenie obrazu, które niejednokrotnie odgrywa kluczową rolę do poprawnego przechwycenia obrazu. Przede wszystkim należy zadbać o to aby uzyskać odpowiedni kontrast pomiędzy powierzchnią, a badanym przedmiotem. W przypadku tego prostego projektu ekspozycja została wykonana w sposób automatyczny, a następnie delikatnie skorygowana za pomocą przycisków ‘+’, ‘’. Warto również zwrócić uwagę na ustawioną ostrość. W razie konieczności możemy ją łatwo zmienić za pomocą pokrętła na kamerze (patrz rysunek 1).

Znajdując się już w zakładce Imager możemy również wybrać sposób wykrywania obrazu przez urządzenie (Main Menu → Imager → Trigger). Do najważniejszych z nich należą:

  • External – urządzenie dokonuje analizy obrazu w momencie kiedy zewnętrzny trigger (różowy przewód) poda sygnał wysoki;
  • Internal – kamera automatycznie dokonuje analizy z określoną przez użytkownika częstotliwością;
  • Free Run – kamera w sposób ciągły próbuje dopasować rzeczywisty obraz do wcześniej zdefiniowanego obrazu (pod warunkiem, że poprzednia inspekcja została zakończona);

                                                                        Rys. 4. Sposoby wykrywania obrazu przez kamerę.

Kolejnym etapem prac jest ustawienie odpowiednich wyjść. Jak wspomniano na początku w tym projekcie użyte zostały dwa wyjścia, a ich konfiguracji możemy dokonać klikając Main Menu → System → Discrete I/O i ustawić Output 1 w tryb Pass, a Output 2 w tryb Fail. Oznacza to nic innego jak wystawienie stanu wysokiego na przewód biały w momencie poprawnej detekcji lub na zielony w momencie niespełnienia warunków określonych przez użytkownika.

                                                                                          Rys. 5. Konfiguracja wyjść kamery.

Praca z obrazem

Po wstępnej konfiguracji należy dodać nową inspekcję (Main Menu → Inspection → Stored Inspections → Add new). Do wyboru mamy opcje:

  • Area – służy do wykrywania czy konkretny fragment lub fragmenty obrazu znajdują się na w polu widzenia kamery tzw. Field of View. Przykładem może tu być np. występowanie śruby w otworze;
  • Blemish – używana do detekcji wad na danym produkcie lub podobnie jak Area do wykrycia obecności jakiegoś elementu;
  • Match – służy do wykrywania wzorów, kształtów lub poszczególnych fragmentów obrazu;
  • Sort – służy do wykrywania i sortowania według zdefiniowanych przez użytkownika kształtów. Przy czym maksymalna ich ilość ograniczona została do 10 różnych wzorów.

                                                                          Rys. 6. Rodzaje możliwych do zastosowania inspekcji.

W celu wykrycia loga iAutomatyka wybieramy opcję Match, klikamy Next i nadajemy nazwę naszej inspekcji poprzez kliknięcie przycisku Rename. Zakończenie procesu potwierdzamy przyciskiem Done.

Następnie musimy zdefiniować ROI (ang. Region of Interest). Klikamy na środku kamery i dostosowujemy obszar ROI na potrzeby badanego elementu, w tym przypadku loga iAutomatyka, a następnie klikamy przycisk Teach. Poprawne oświetlenie obrazu oraz właściwa konfiguracja ustawień kamery powinny dać efekt, w którym wszystkie elementy obrazu zostaną wykryte – zostaną otoczone zieloną linią jak na rysunku poniżej.

                                                  Rys. 7. Wykrywanie konturów loga iAutomatyka z pomocą zdefiniowanego ROI.

Teraz na podstawie właściwego obrazu możemy dokonać zmian ustawień wykrywania pozostałych obrazów (Main Menu → Inspection → Sensors → Match) ze względu na ich:

  1. RIO Type – pozwala na wybór kształtu Region of Interest (ROI). Możliwe opcje to: prostokąt, elipsa lub okrąg;
  2. Percent Match – pozwala na zdefiniowanie procentowego dopasowania obrazu, który może zostać zakwalifikowany jako poprawny;
  3. Rotation Range – pozwala na zdefiniowanie kąta obrotu, pod którym może znajdować się obraz tak aby zakwalifikowany został jako poprawny;
  4. Pass Count – określić minimalną oraz maksymalną liczbę detekcji, po której nastąpi wystawienie sygnału wysokiego na jedno z wyjść kamery.

W przypadku tego projektu kształt ROI pozostał bez zmian (domyślny kształt to prostokąt). Procentowe odwzorowanie zostało ustawione na poziomie 95% – dzięki temu możliwe jest wykrywanie obrazów na których występują minimalne wady. Natomiast maksymalny dopuszczalny kąt obrotu zdefiniowany został na 20 st. Efekt końcowy działania aplikacji został przedstawiony na poniższym gifie. Kamera z powodzeniem wykrywa: brak loga, brak napisu iautomatyka.pl , zaciemnione litery oraz przekrzywiony napis.

Źródła: A.Sioma, Programowanie systemów wizyjnych w środowisku IVC Studio, Kraków, 2010; Strona internetowa www.bannerengineering.com

Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Sierpień 2019

Nagrodę Bidon + zestaw SKINTOP + zestaw gadżetów dostarcza ambasador konkursu, firma LAPP.

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.
29 sierpnia 2019 / Kategoria: , , ,

Reklama

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Przekaźnik czasowy – działanie, budowa i zastosowanie

Przekaźnik czasowy – działanie, budowa i zastosowanie

>KLIKNIJ<

Wyjątkowa promocja EMT-Systems – szkolenia z TIA za 1500 zł!

Wyjątkowa promocja EMT-Systems – szkolenia z TIA za 1500 zł!

>KLIKNIJ<

Studentom ZUT kontrola temperatury już niestraszna

Studentom ZUT kontrola temperatury już niestraszna

>KLIKNIJ<

Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków odc.4 – Jak korzystać ze styków, cewek i bloków operacji arytmetycznych w programie sterującym?

Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków odc.4 – Jak korzystać ze styków, cewek i bloków operacji arytmetycznych w programie sterującym?

>KLIKNIJ<

Komunikacja Sinamic G120 ze sterownikiem PLC w TIA Portal

Komunikacja Sinamic G120 ze sterownikiem PLC w TIA Portal

>KLIKNIJ<

Rejestracja, SCL, VBA – pomiary sygnałów szybkozmiennych w aplikacjach odlewniczych

Rejestracja, SCL, VBA – pomiary sygnałów szybkozmiennych w aplikacjach odlewniczych

>KLIKNIJ<

Promocyjne ceny na zestawy do transmisji danych w przemyśle – LAPP

Promocyjne ceny na zestawy do transmisji danych w przemyśle – LAPP

>KLIKNIJ<

[WEBINAR] Tips&Tricks w RT Toolbox 3 – programuj roboty Mistubishi Electric szybciej

[WEBINAR] Tips&Tricks w RT Toolbox 3 – programuj roboty Mistubishi Electric szybciej

>KLIKNIJ<

LabVIEW – środowisko do programowania sterowników i szybkiego przetwarzania danych

LabVIEW – środowisko do programowania sterowników i szybkiego przetwarzania danych

>KLIKNIJ<

Monitorowanie prędkości obrotowej

Monitorowanie prędkości obrotowej

>KLIKNIJ<

Yamaha Motor wprowadza na rynek YRM20 Premium – najwyższej wydajności automat do montażu powierzchniowego

Yamaha Motor wprowadza na rynek YRM20 Premium – najwyższej wydajności automat do montażu powierzchniowego

>KLIKNIJ<

Weź udział w Mistrzostwach Polski Programistów PLC 2020

Weź udział w Mistrzostwach Polski Programistów PLC 2020

>KLIKNIJ<

Inteligentne monitorowanie agregatów hydraulicznych

Inteligentne monitorowanie agregatów hydraulicznych

>KLIKNIJ<

CC-Link – realna alternatywa dla Profibus/Profinet?

CC-Link – realna alternatywa dla Profibus/Profinet?

>KLIKNIJ<

Golem OEE MES

Golem OEE MES

>KLIKNIJ<

Grupa RENEX nawiązała współpracę z SEC

Grupa RENEX nawiązała współpracę z SEC

>KLIKNIJ<

Poznaj najnowsze rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki na dniach otwartych w Katowicach

Poznaj najnowsze rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki na dniach otwartych w Katowicach

>KLIKNIJ<

Dlaczego warto zadbać o odpowiednią atmosferę pracy (wewnątrz rozdzielnicy)?

Dlaczego warto zadbać o odpowiednią atmosferę pracy (wewnątrz rozdzielnicy)?

>KLIKNIJ<

Dynamiczne czujniki nachylenia – precyzyjny i pewny pomiar w 6 stopniach swobody

Dynamiczne czujniki nachylenia – precyzyjny i pewny pomiar w 6 stopniach swobody

>KLIKNIJ<

Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków #3 – Jak tworzyć oraz konfigurować bazę zmiennych w środowisku Cscape?

Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków #3 – Jak tworzyć oraz konfigurować bazę zmiennych w środowisku Cscape?





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Wysokowydajny sterownik Saia PCD3.M6893 oferuje maksymalne cyberbezpieczeństwo oraz możliwość programowania obiektowego w języku wysokiego poziomu. Ponadto jest kompatybilny z modułami I/O i komunikacyjnymi serii PCD3. Zastosowany w PCD3.M6...
  • RPI-1ZI-U24A, to przekaźnik  instalacyjny wytrzymujący maksymalny prąd załączania 120A w czasie 20ms. Przekaźnik ten dedykowany jest do załączania obwodów o wysokim prądzie początkowym, w szczególności do obwodów oświetleniowych, potwi...
  • Sterowniki kompaktowe, modułowe i zintegrowane, CODESYS V3 (programowanie, wizualizacja, komunikacja), Krótkie cykle czasowe, EtherCAT, BACnet (opcjonalnie), Modbus, CANopen, Porty szeregowe: RS232, RS485, 2 konfigurowalne karty Ethernet, W...
  • Bezpieczny, prosty w obsłudze i energooszczędny Seria serwowzmacniaczy Mitsubishi Electric MELSERVO MR-J4 wraz z kompatybilnymi modułami pozycjonującymi oraz zaawansowanymi kontrolerami motion, umożliwia konstruktorom maszyn i urządzeń oraz...
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • Szybki i bezpieczny dostęp do maszyn i fabryk Usługa u-link gwarantuje szybki i bezpieczny dostęp do maszyn i fabryk, co ułatwia zdalne utrzymanie ruchu, jednocześnie pozwalając na wydajne zarządzanie zakładami produkcyjnymi i stacjami klie...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia