Kiểm tra thị giác máy: Giải pháp phát hiện kích thước bong bóng chất lỏng

Trong quá trình sản xuất công nghiệp và thử nghiệm thực nghiệm, trạng thái bong bóng thường ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và độ ổn định của quy trình. Ví dụ, trong xử lý chất lỏng, phản ứng hóa học và các quy trình sản xuất liên quan, kích thước, sự phân bố và sự thay đổi của bong bóng là những chỉ số phát hiện chính. Gần đây, Zhixiang Vision đã nhận được yêu cầu từ khách hàng về việc 'tạo bong bóng từ khí trong thùng và thực hiện kiểm tra kích thước' và hoàn thành một bộ hệ thống dựa trên thị giác máy.Sơ đồ phát hiện đã được thử nghiệm và đạt được kết quả ứng dụng tốt.

Bối cảnh dự án: Phát hiện bong bóng có những khó khăn vượt trội

Trong dự án này, khách hàng hy vọng có thể phát hiện các bong bóng được tạo ra sau khi khí được đưa vào thùng trong thời gian thực và phân tích chính xác kích thước của bong bóng. Tuy nhiên, trong quá trình phát hiện thực tế còn gặp phải những khó khăn về mặt kỹ thuật sau:

Hình dạng của bong bóng không ổn định: bong bóng liên tục được tạo ra, nổi lên và vỡ tung trong nước và hình dạng của chúng thay đổi nhanh chóng.

Môi trường trong suốt gây nhiễu rất lớn: cả nước và bong bóng đều trong suốt hoặc mờ và độ tương phản hình ảnh thấp.

Khúc xạ và phản xạ ánh sáng có tác dụng rõ rệt: dễ gây mờ cạnh hoặc đánh giá sai

Yêu cầu cao về phát hiện động: việc nhận dạng và đo lường cần được hoàn thành nhanh chóng trong quá trình di chuyển

Những yếu tố này đặt ra yêu cầu cao hơn về chất lượng hình ảnh và khả năng xử lý thuật toán của hệ thống thị giác.

Giải pháp: Tối ưu hóa hợp tác phần mềm và phần cứng

Bằng cách phân tích những khó khăn trên, các kỹ thuật viên đã lên kế hoạch xây dựng một giải pháp kiểm tra trực quan ổn định và hiệu quả từ các khía cạnh lựa chọn phần cứng và tối ưu hóa thuật toán:

Tối ưu hóa hệ thống hình ảnh: Sử dụng camera công nghiệp có độ phân giải cao, kết hợp với ống kính tiêu cự phù hợp, đảm bảo nhìn rõ các chi tiết bong bóng

Thiết kế sơ đồ nguồn sáng: Sử dụng đèn nền hoặc ánh sáng có cấu trúc được tối ưu hóa cho vật liệu trong suốt để tăng cường độ tương phản đường viền bong bóng

Thuật toán xử lý hình ảnh: nhận dạng và đo tự động các bong bóng thông qua trích xuất cạnh, phân tích đường viền và thuật toán tính toán kích thước

Khả năng thu nhận động: hỗ trợ thu nhận hình ảnh tốc độ cao để đáp ứng nhu cầu phát hiện các thay đổi theo thời gian thực trong bong bóng

Thông qua việc gỡ lỗi hệ thống và tối ưu hóa tham số, ranh giới của bong bóng trong hình ảnh được làm rõ hơn, cải thiện hiệu quả độ ổn định phát hiện.

Hiệu quả phát hiện: Kích thước rõ ràng và có thể đo lường được, kết quả ổn định và đáng tin cậy

Trong quá trình thử nghiệm thực tế, hệ thống thị giác có thể chụp ổn định các bong bóng trong nước và hiển thị rõ ràng đường viền bong bóng. Thông qua xử lý thuật toán, đường kính bong bóng có thể được đo chính xác và các bong bóng có kích thước khác nhau có thể được phân biệt và đếm.

Hiệu suất phát hiện tổng thể là:

Các cạnh bong bóng được xác định rõ ràng và đường viền hoàn tất

Kết quả đo kích thước ổn định và có thể lặp lại

Thích ứng với những thay đổi động trong bong bóng để đạt được khả năng phát hiện liên tục

Giảm hiệu quả sự can thiệp của con người và nâng cao hiệu quả phát hiện

Giải pháp này có thể đáp ứng nhu cầu cốt lõi của khách hàng về phát hiện kích thước bong bóng và cung cấp nền tảng kỹ thuật đáng tin cậy cho các ứng dụng tiếp theo.

Dự án phát hiện bong bóng này không chỉ xác minh tính khả thi của thị giác máy trong việc phát hiện phương tiện trong suốt mà còn cải thiện hơn nữa khả năng ứng dụng của công nghệ hình ảnh trong các cảnh chuyển động và linh hoạt. So với các phương pháp quan sát thủ công truyền thống, kiểm tra trực quan có hiệu quả và tính nhất quán cao hơn, đồng thời có thể cung cấp hỗ trợ dữ liệu định lượng cho việc kiểm soát quy trình công nghiệp.

Khi nhu cầu kiểm tra công nghiệp tiếp tục được cải tiến và cải tiến, thị giác máy đang dần mở rộng từ kiểm tra bề ngoài truyền thống sang các bối cảnh truyền thông năng động và minh bạch phức tạp hơn.Zhixiang Vision sẽ tiếp tục tối ưu hóa các giải pháp kiểm tra trực quan dựa trên nhu cầu ứng dụng thực tế, cung cấp cho khách hàng các giải pháp thị giác công nghiệp chính xác và ổn định hơn, đồng thời giúp doanh nghiệp đạt được các nâng cấp thông minh và phát triển chất lượng cao.