SYSTÉMYPOČÍTAČOVÉHO

VIDĚNÍ ROBOTŮ

Co je POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ ?

Počítačové vidění jsou technické prostředky, které se snaží napodobit schopnosti lidského vidění.

Jaké úlohy řeší POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ ?

1)Navigace v prostoru2)Rozpoznání tvaru porozumění scéně3) Kontrola rozměrů

Je POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ složité?

1)Ztráta informace o perspektivě2)Jas v obraze závisí na mnoha parametrech

(odrazivost, orientaci povrchu,..)3)Velké množství dat4)Šum5)Obtížné globální zpracování - detail

SYSTÉMY POČÍTAČOVÉHO VIDĚNÍ Modulární

Kamera PC PLC

Kompaktní Inteligentní kamery

Kamera IMG.P/PLC Kamera

Dle strategie výrobců Obecné systémy

Dedikované systémy

Osv

ětlo

vač

Osv

ětlo

vač

Osv

ětlo

vač

ČIDLA PRO SNÍMÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE CCD (Charge Coupled Device)

Princip činnosti

Provedení

[Obrázky převzaty z literatury č.4]

UKÁZKY USPOŘÁDNÍ SYSTÉMŮ PRO PV Modulární systém s analogovou kamerou

AK – analogová snímací kamera, SO – snímač obrazu, US – úprava signálu, U – napájecí napětí kamery, PO – převodník obrazu (framegrabber), P – mikroprocesor, ADC – převodník A/D, RAM – paměť, FPGA – programovatelné hradlové pole, V/V– digitální vstupy/výstupy, trig – spouštění kamery, FLASH – vybavení záblesku

[Obrázek převzat z literatury č.3]

Modulární systém s digitální kamerou

DK – digitální snímací kamera, SO – snímač obrazu, P – mikroprocesor, ADC – převodník A/D, RAM – paměť, FPGA – programovatelné hradlové pole, V/V – digitální vstupy/výstupy, TRIG – spouštění kamery, FLASH – vybavení záblesku, ADAPT – adaptační deska, U – napájecí napětí kamery

[Obrázek převzat z literatury č.3]

OSVĚTLOVAČE SYSTÉMŮ PV

Dle funkce: odrazivé protisvětlo

Dle provedení: LED VýbojkaŽárovkyZářivky

Parametry: Barva světla PolarizaceTvar světlaStálost

[Obrázek převzat z literatury č.3]

Koaxiální osvětlení

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Vliv barvy světla na zpracování obrazu[Obrázky převzaty z literatury č.5]

FESTO

IFM

LEGEND je firma DVT z USA (Inteligentní kamery)

Integrace – kamery, jednotky pro zprac., řídící jednotkyProcesor Texas Instruments DSP24V DC, 8 konfigurovatelných I/O

[Obrázek převzat z literatury č.3]

IMAGECHECKER P400 od firmy MATSUSHITA(modulární systém)

připojení 12 kamerIntel Pentium Otevřená architektura512MB 20GB HDDLAN Port 10/100 MbitMultikamerové zpracování

KOMPAKTNÍ SYSTÉMY PV Compact Vision Systems NI CVS-145x

Fire-wire pro připojení 3 kamerEthernet , RS23215 I/14 O128MB DRAM256MB FLASHDalší rozšiřující sběrnice (PXI)

Základní parametry

Oblasti použití:Měření vzdálenosti, navádění při

pohybu,

FUNKCE OBECNÝCH SYSTÉMŮ 2D - měření Třídění Detekce pozice Segmentace

Kontrola chybějících částíOCR

Čtení kódů

Měření natočení

Kontrola montáže

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

ZÁKLADNÍ PŘÍSTUPY PŘI ZPRACOVÁNÍ OBRAZŮ Půběh zpracování obrazu

Snímání PředzpracováníHledánípříznaků

Porozuměníobjektům

Filtrace Transformace měřítka

Detekce hran Segmentace

RozpoznáváníSrovnání se vzorem Relační modely

ZÁKLADNÍ ÚLOHY PV

Rozpoznání vzoru v obraze

Rozpoznání vzoru v obraze podle barev

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce hran

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Využití detekce hran při měření rozměrů

Segmentace objektů

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce defektů na povrchu

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce tvaru skenováním

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

Měření intenzity

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

PŘÍLKAD NASAZENÍ PV V ROBOTICE

Na jeden z dílů je při měření promítnuta sada proužků měřícího laseru a poté vyhodnocena jeho poloha i jeho náklon vůči robotu. Výsledkem oměření je stanovení korekcí pro svařovací program robota.

[Obrázek:Centrum Strojového viděníČVUT]

KONCEPCE KOGNITIVNÍCH ROBOTŮ

[Obrázek převzat z literatury č.3]

UKÁZKY KOGNITIVNÍCH ROBOTŮ

Plánování chůze

Literatura :

[1] Schmid D. a kol.: Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. Europa Sobotáles.Praha, 2005.

[2] Talácko J., Matička R.: Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů. ČVUT. 1995.

[3] Trinkl A.: Robotizované třídění strojních součástí s využitím kamerového systému na školním robotizovaném pracovišti Turbo Scara SR60. Dipl. práce. ČZU TF. Praha, 2005.

[4] Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřicí obvody. ČVUT, 1999.

[5] WWW.KEYENCE.COM