Sanxo-systems Kft. Modular-X 2.1 ipari képfeldolgozás, Modular-X, egyszerű használat, National Instruments HW támogatás, párhuzamos képfeldolgozás
|
|
|
A SANXO-Systems Kft. jó pár évvel ezelőtt egy olyan ipari képfeldolgozó szoftver megvalósítását tűzte ki célul, amely használata egyszerű, általa a képfeldolgozó technika jobban érthetővé válik, ezáltal a technológia közelebb kerül a termelésben dolgozó mérnökökhöz és technikusokhoz. A szoftver a National Instruments LabVIEW Vision Development Module képfeldolgozó függvényein alapul, mely függvénytár egyike a piac legjobb algoritmusainak. A Modular-X általános felhasználásra alkalmas méret, alak, ID, karakter olvasás és minőségellenőrzés területén. Használata ergonomikus, egyszerű, ugyanakkor hatékony megoldást nyújt a bonyolultabb optikai mérés vagy ellenőrzés megvalósításában. A szoftver első megjelenése óta sok idő telt el. A sok fejlesztésnek, áldozatos munkának és az ipari képfeldolgozásban szerzett tapasztalatoknak köszönhetően egy olyan szoftvert sikerült megalkotni, amely eleget tesz a legmagasabb követelményeknek. Az új változata a szoftvernek, mely Modular-X 2.1 néven fut hivatalosan most debütált a Stuttgartban megrendezett Vision 2011 világkiállításon, ahol több kameragyártó is komoly alternatívaként kezeli a könnyen használható szoftvert.
A szoftvercsomag bemutatása: A Modular-X a National Instruments által fejlesztett LabVIEW programozási nyelven íródott és a LabVIEW és a Vision Development Module függvényeit használja és kínálja föl a felhasználói számára könnyen kezelhető formában. A programcsomag két részből áll: 1. Creator: ahol a felhasználó a minőségellenőrző applikációt fejleszti. Egyszerű lépések sorozatával és esetlegesen ciklusban szervezésével hozza létre a kívánt tesztprogramot (Session). 2. Executor: vagy végrehajtó modul, amely a Creator-ban létrehozott applikációt (Session-t) képes futtatni, igény esetén egyedi felhasználói felülettel. Előnye, hogy kisebb erőforrást igényel, futtatásra optimalizált, mindemellett alkalmas kliens-szerver architektúrában való használatra is
1. ábra Kliens-szerver működés
A Creator-ban minden megtalálható, ami egy optikai méréshez szükséges. A program menüje logikusan lett felépítve, követve egy reális optikai mérés logikai felépítését.
2. ábra. A logikusan felépített menüsor
Ha a felhasználó balról jobbra halad a függvény palettán, amely a 2. ábrán van feltüntetve, akkor látható, hogy az első lépés (Acquire Images) a képbeolvasást végzi egy képalkotó eszközről vagy szimulációs lépésként képeket olvas be egy kiválasztott könyvtárból. A Modular-X sokféle kamerát támogat, köztük az IDS uEye, Ximea CURRERA-R kompakt és egyéb USB, FireWire, GigE kamerákat. Sok mérés megköveteli a kamerák kalibrálását, hogy mérési adatainkat valós mértékegységekben értékelhessük ki (pl. mm vagy mikron), de a kalibráció nem csak ezt a célt szolgálja. Segítségével lehetőség nyílik a perspektivikus és nemlineáris torzítások, mint a 3. ábrán látható hordótorzítás kiküszöbölésére a mérésben.
3. ábra. Hordótorzítás (bal) és kalibráció által korrigált kép (jobb)
A képbeolvasást követi az úgynevezett elő-feldolgozás vagy szűrés (Image Enhancement). Ezen függvények a felhasználók számára lényeges információk kiemelésére szolgálnak. Lehetőség nyílik képsimító, binarizáló, élkihangsúlyozó eljárások, objektum szűrők használatára.
4. ábra Élkihangsúlyozás előtt (bal) és után (jobb) Laplace-operátor (2D-s szűrő) alkalmazásával Miután megtörtént a kép elő-feldolgozása, megkezdődik a képen lévő információ kiértékelése különböző kereső algoritmusok és mérések használatával (Locate Features, Check of Presence és Measure Features). A legtöbb eljárás sztenderd eljárás könnyen érthető egy mérnök vagy technológus számára. Minden, az ipari képfeldolgozásban használt eljárás megtalálható, köztük olyanok, mint a különböző éltípusok keresése, objektumok keresése, minta és koordináta-rendszer illesztése, geometriai műveletek (kör és egyenes illesztés) és különféle mérőeszközök használata (pl.: távolságmérés, intenzitás és kontraszt mérés).
5. ábra. Egy csatlakozó minőségellenőrzése és a Modular-X kezelőfelülete A kiértékelés után keletkezett információt fel kell dolgozni. Ha a rendelkezésre álló információ még további feldolgozást igényel, akkor ehhez nyújt segítséget a matematikai modul. Itt megtalálható trigonometrikus, exponenciális, logaritmus és statisztikai függvények. Miután az eredmények rendelkezésre állnak, a Quality mérnökök eldönthetik, hogy a mérési adatok függvényében a vizsgált tárgy megfelel-e a vele szemben fölállított minőségi elvárásoknak vagy sem. Ezeket programozói eszközökkel valósíthatják meg, elágaztatásokat implementálva az applikációba. Ezen felül a Modular-X lehetővé teszi ciklusok szervezését, mellyel lehetőség nyílik bonyolultabb szekvenciális mérések implementálása is.
6. ábra. A matematikai modul
7. ábra. Elágaztatás és ciklusszervezés Mivel a Modular-X ipari környezetbe szánt szoftver egy automatizált rendszerről lévén szó tudnia kell kommunikálni a gyártósorokon lévő programozható logikai vezérlőkkel, amelyek a gyártási folyamatba avatkoznak be és irányítják azt. A Modular-X támogatja a National Instruments által gyártott Digitális I/O kártyákkal történő kommunikációt, továbbá a soros vonali és Ethernet kommunikációkat is. Így lehetőség nyílik beavatkozni a termelési folyamatba a mérés eredményének függvényében.
8. ábra. Kétdimenziós ECC 200-as kód olvasása Manapság már egyre több helyen elvárás egy optikai mérőrendszerrel szemben, hogy képes legyen azonosítani egy terméket a termelésben. Erre kínál megoldást a kódolvasó lépés, mellyel lehetőség nyílik vonalkódok és DTM kódok (Barcode és Data Matrix) olvasására.
Érdemes kiemelni a program nyitottságát. A felhasználó saját kódját, megoldását hozzá tudja adni a rendszerhez, így biztosítva utat a nyílt, rugalmas és a legjobb egyedi megoldásokhoz.
Képfeldolgozás:
Koordinátarendszerek:
Mérések:
Szám- és logikai műveletek: Digitális ki-/bemeneti műveletek:
A National Instruments eszközeinek a digitális ki- és bemeneteit probléma nélkül használhatja. Egy soros portot is beállíthat, hogy egy logikai változó fogadjon, vagy közöljön azon. Ez a logikai változó lehet egy mérési lépés eredménye, vagy egy logikai számításból is származhat. Akkor is hasznos lehet ez amikor pl. várnia kell egy másik rendszer jelére, hogy elkezdje a mérési sorozatot. Egyéb funkciók: Ezen funkciók segítségével általános/globális változókat definiálnálhatunk, amiket fel tudunk használni a mérési folyamatunk során. Valamilyen eredményhez, akár változóhoz rendelhetük hozzá pass/fail státuszt. A mérésünk során beilleszthetünk ugynevezett delay-t/késleltetést, ami azt idézi elő, hogy ahova beillesztettük ott a programunk megáll és vár az általunk megadott ideig, amit milisecundumban kell megadni! Összegezve a Modular-X egy széles körben alkalmazható rendkívül rugalmas és hatékony képfeldolgozási megoldás a gyártás során felmerülő minőségi problémák automatikus detektálására.
www.sanxo.hu Tel: 061 2262624/101 info@sanxo.hu |
