Ứng Dụng Công Nghệ Xử Lý Ảnh Trong Kiểm Tra Sản Phẩm Lỗi Bề Mặt

PHỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Mục tiêu đề tài

1.2. Nội dung nghiên cứu

1.3. Đối tượng nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Phạm vi nghiên cứu

1.6. Ý nghĩa đề tài

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH

2.1. Xử lý ảnh là gì?

2.2. Các bước cơ bản trong xử lý ảnh

2.3. Thu nhận ảnh (Image Acquisition)

2.4. Phân đoạn (Segmentation) hay phân vùng ảnh

2.5. Biểu diễn ảnh (Image Representation)

2.6. Nhận dạng và nội suy ảnh (Image Recognition and Interpretation)

2.7. Cơ sở tri thức (Knowledge Base)

2.8. Ảnh và biểu diễn ảnh

3. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM

3.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống thực nghiệm

3.2. Sơ đồ khối hệ thống

3.3. Mô hình 3D, bố trí trạm cấp phôi và phân loại tự động

3.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống thực nghiệm

3.5. Thông số kỹ thuật của các thiết bị cơ bản trong hệ thống thực nghiệm

3.5.1. Thiết bị đầu vào

3.5.2. Cảm biến quang

3.5.3. Camera công nghiệp Cognex-Insight 5110 + len 25mm

3.5.4. Thiết bị đầu ra

3.5.5. Xi lanh khí nén

3.5.6. Bộ điều khiển PLC S7-1200

3.5.7. PLC S7-1200 1212 DC/DC/DC

3.5.8. Module mở rộng PLC S7-1200, DIGITAL I/O SM 1223, 8DI AC/8DO RLY

3.6. Sơ đồ đấu nối PLC và Modul I/O

3.7. Sơ đồ đấu nối Camera Cognex và cảm biến phát hiện phôi

3.8. Sơ đồ đấu nối hệ thống khí nén

3.9. Sơ đồ đấu nối hệ thống điện

4. CHƯƠNG 4: THIẾT LẬP TRUYỀN THÔNG VÀ LẬP TRÌNH

4.1. Giao tiếp truyền thông giữa Python và PLC qua giao thức truyền thông Modbus TCP/IP

4.2. Mạng truyền thông công nghiệp

4.3. Chuẩn truyền thông Modbus

4.4. Modbus ASC II

4.5. Modbus TCP/IP

4.6. Cấu hình phần mềm để giao tiếp truyền thông Modbus TCP/IP

4.6.1. Cấu hình trên Python

4.6.2. Cấu hình trên PLC

4.7. Lập trình hệ thống

4.7.1. Lập trình xử lý ảnh bằng Python

4.7.2. Lưu đồ thuật toán xử lý ảnh

4.7.3. Các bước tiến hành xử lý ảnh

4.7.4. Viết chương trình xử lý ảnh bằng ngôn ngữ Python

4.7.5. Chương trình điều khiển PLC

4.7.6. Bài toán điều khiển hệ thống

4.7.7. Lưu đồ thuật toán chương trình điều khiển PLC

4.7.8. Khai báo địa chỉ trên PLC

4.7.9. Chương trình điều khiển PLC trên phần mềm TIA

4.7.10. Chương trình điều khiển cánh tay Robot ABB IRB120

4.7.11. Khai báo địa chỉ I/O của Robot

4.7.12. Chương trình điều khiển Robot

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Những kết quả đạt được

5.2. Các mặt hạn chế

PHỤC LỤC HÌNH ẢNH

LỜI NÓI ĐẦU

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Công Nghệ Xử Lý Ảnh

Công nghệ xử lý ảnh đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong kiểm tra sản phẩm lỗi bề mặt. Việc áp dụng công nghệ này giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình kiểm tra. Các hệ thống hiện đại sử dụng camera công nghiệp và phần mềm xử lý ảnh để phát hiện và phân loại các lỗi bề mặt một cách tự động. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu sai sót do con người.

1.1. Công Nghệ Xử Lý Ảnh Là Gì

Công nghệ xử lý ảnh là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật để cải thiện và phân tích hình ảnh. Nó bao gồm các bước như thu nhận ảnh, tiền xử lý, phân đoạn và nhận dạng ảnh. Mục tiêu chính là nâng cao chất lượng ảnh và trích xuất thông tin cần thiết từ ảnh.

1.2. Lợi Ích Của Việc Ứng Dụng Công Nghệ Xử Lý Ảnh

Việc ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong kiểm tra sản phẩm giúp phát hiện lỗi bề mặt nhanh chóng và chính xác. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất và thời gian kiểm tra.

II. Vấn Đề Trong Kiểm Tra Sản Phẩm Lỗi Bề Mặt

Kiểm tra sản phẩm lỗi bề mặt là một thách thức lớn trong sản xuất. Các lỗi như trầy xước, nứt, hay biến dạng có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc phát hiện các lỗi này bằng phương pháp thủ công thường tốn thời gian và dễ dẫn đến sai sót. Do đó, cần có giải pháp hiệu quả hơn để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.1. Thách Thức Trong Kiểm Tra Thủ Công

Kiểm tra thủ công thường gặp khó khăn trong việc phát hiện các lỗi nhỏ và khó nhận diện. Điều này có thể dẫn đến việc sản phẩm lỗi vẫn được đưa ra thị trường, gây ảnh hưởng đến uy tín của doanh nghiệp.

2.2. Tác Động Của Lỗi Bề Mặt Đến Chất Lượng Sản Phẩm

Lỗi bề mặt không chỉ ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ mà còn có thể làm giảm hiệu suất và độ bền của sản phẩm. Việc không phát hiện kịp thời các lỗi này có thể dẫn đến thiệt hại lớn cho doanh nghiệp.

III. Phương Pháp Sử Dụng Công Nghệ Xử Lý Ảnh Trong Kiểm Tra

Có nhiều phương pháp sử dụng công nghệ xử lý ảnh để kiểm tra sản phẩm lỗi bề mặt. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng camera công nghiệp, phần mềm phân tích hình ảnh và các thuật toán nhận dạng. Những công nghệ này giúp tự động hóa quá trình kiểm tra, nâng cao độ chính xác và hiệu quả.

3.1. Sử Dụng Camera Công Nghiệp

Camera công nghiệp được sử dụng để thu nhận hình ảnh sản phẩm trong quá trình kiểm tra. Chất lượng hình ảnh thu được ảnh hưởng lớn đến kết quả phân tích. Việc lựa chọn camera phù hợp với yêu cầu kiểm tra là rất quan trọng.

3.2. Phân Tích Hình Ảnh Bằng Phần Mềm

Phần mềm xử lý ảnh giúp phân tích và nhận diện các lỗi bề mặt. Các thuật toán như phân đoạn và nhận dạng hình ảnh được áp dụng để tách biệt các đối tượng trong ảnh và xác định lỗi.

3.3. Tự Động Hóa Quy Trình Kiểm Tra

Việc tự động hóa quy trình kiểm tra không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu sai sót do con người. Hệ thống tự động có thể hoạt động liên tục và cung cấp kết quả kiểm tra nhanh chóng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Công Nghệ Xử Lý Ảnh

Công nghệ xử lý ảnh đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất đến y tế. Trong sản xuất, nó giúp kiểm tra chất lượng sản phẩm, trong khi trong y tế, nó hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh. Các ứng dụng này cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ trong việc nâng cao hiệu quả và chất lượng.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất

Trong ngành sản xuất, công nghệ xử lý ảnh giúp phát hiện lỗi bề mặt và kiểm tra chất lượng sản phẩm. Điều này giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.2. Ứng Dụng Trong Y Tế

Trong y tế, công nghệ xử lý ảnh được sử dụng để phân tích hình ảnh y sinh, giúp chẩn đoán bệnh chính xác hơn. Việc áp dụng công nghệ này đã cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ y tế.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Công Nghệ Xử Lý Ảnh

Công nghệ xử lý ảnh đang phát triển nhanh chóng và có tiềm năng lớn trong nhiều lĩnh vực. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến trong quy trình kiểm tra và sản xuất. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ sẽ giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

Xu hướng phát triển công nghệ xử lý ảnh sẽ tập trung vào việc cải thiện độ chính xác và tốc độ xử lý. Các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo sẽ được tích hợp để nâng cao khả năng nhận diện và phân tích.

5.2. Tác Động Đến Ngành Công Nghiệp

Công nghệ xử lý ảnh sẽ tiếp tục có tác động lớn đến ngành công nghiệp, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Doanh nghiệp cần đầu tư vào công nghệ này để duy trì cạnh tranh trên thị trường.

Ứng Dụng Công Nghệ Xử Lý Ảnh Trong Kiểm Tra, Phân Loại Sản Phẩm Lỗi Bề Mặt