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Catalogo Generale Sistemi di visione artificiale Keyence

Tecnologia dei sistemi di visione


Principio dell’elaborazione delle immagini

Corrispondenza di modelli

Riconoscere il modello di un’immagine

Il modello del target dell’immagine di riferimento viene registrato e memorizzato nella finestra dei modelli. Questa finestra, poi, esegue la scansione della finestra di ricerca specificata, partendo dall’angolo in alto a sinistra verso l’angolo in basso a destra, per rilevare la posizione che meglio corrisponde all’immagine registrata.

Corrispondenza di modelli con l’elaborazione di scala dei grigi

La corrispondenza di modelli utilizza l’elaborazione d’immagine della scala dei grigi, che assegna 256 livelli di grigio a ciascun pixel e poi riconosce il modello del target. L’elaborazione binaria, al contrario, riconosce le immagini solo in bianco e nero.

Corrispondenza di modelli con estrazione di colore

Il sistema di visione a colori della serie CV-3000/700 riconosce il modello memorizzato nella finestra dei modelli non solo mediante la luminosità, ma anche attraverso la tecnologia RGB, che assegna 256 livelli di colore a ciascun pixel. La serie CV-3000/700 è ideale per il rilevamento di target con la stessa forma ma di colori diversi.

Elaborazione sub-pixel

L’elaborazione convenzionale dell’immagine viene eseguita in unità di 1 pixel, mentre il metodo di elaborazione sub-pixel esegue un rilevamento di posizione in unità di 0,1 pixel. Ciò permette un rilevamento di posizione di alta precisione, espandendo il campo di applicazione a posizionamenti e misurazioni dimensionali di alta precisione.

Metodo di correlazione normalizzata

Corrispondenza accurata di modelli non influenzabile da variazioni di luminosità.

Il metodo di corrispondenza di modelli nella scala dei grigi riconosce ciascun pixel dell’immagine del modello di riferimento come uno dei 256 livelli di grigio, e confronta questo dato con l’informazione dell’immagine sullo schermo per rilevare la posizione. Tuttavia, con questo metodo il rilevamento accurato della posizione risulta a volte un po’ difficile, in quanto il valore assoluto dei dati della scala dei grigi è facilmente influenzabile dalle variazioni della luce circostante.

Il metodo di correlazione normalizzata permette la corrispondenza stabile dei modelli senza subire l’influsso della luce circostante. Come mostrano le seguenti immagini, la luminosità media dell’immagine intera viene sottratta dalla luminosità (dati della scala dei grigi) di ciascun pixel, sia per l’immagine di riferimento, sia per l’immagine di input. Questa operazione viene definita normalizzazione, in quanto elimina la differenza di luminosità di entrambe le immagini complete. Quindi, l’immagine viene collocata nella posizione in cui viene individuata la migliore corrispondenza (ossia, la correlazione più alta) tra i modelli dell’immagine di riferimento e dell’immagine di input: ciò permette di rilevare con precisione la posizione del modello del target all’interno dell’immagine.

Rilevamento del bordo

Impostando sull’immagine dello schermo la finestra di rilevamento del bordo è possibile individuare la sezione in cui la luminosità cambia all’interno dell’immagine e riconoscerla come un bordo. Questo metodo è efficace per il rilevamento della coordinata assoluta di un bordo o per l’ispezione dimensionale dei pezzi di lavoro.

 

 

Principio del rilevamento del bordo

Per “bordo” si intende essenzialmente il confine tra le aree chiare e scure che compaiono nell’immagine. All’interno di un’immagine, un bordo verrà posizionato su una qualunque area che presenti una variazione di contrasto che superi i limiti di contrasto precedentemente definiti dall’utente. Quando si rileva un bordo si utilizza il seguente processo in tre fasi.

Applicare l’elaborazione delle proiezioni

Applicare l’elaborazione delle proiezioni all’immagine all’interno dell’area di misurazione. Per elaborazione delle proiezioni si intende la scansione dell’immagine nella direzione perpendicolare alla direzione prestabilita di rilevamento, per ottenere poi l’intensità media di ciascuna linea di proiezione. La forma d’onda che si crea dall’intensità media delle linee di proiezione si chiama forma d’onda di proiezione.

 

Che cos’è l’elaborazione delle proiezioni?

Per elaborazione delle proiezioni si intende l’ottenimento dell’intensità media nella direzione di rilevamento. Ciò riduce i rilevamenti errati causati da lievi variazioni nell’area di ispezione.

Eseguire la differenziazione

La differenziazione si esegue sulla forma d’onda di proiezione. Le parti della forma d’onda con le maggiori variazioni di intensità hanno il valore differenziale maggiore.

 

Che cos’è la differenziazione?

La differenziazione determina il grado di variazione di intensità in base alla scala dei grigi 0-255. Ciò consente di rilevare il bordo in base alla variazione relativa anziché al valore assoluto dell’intensità.
Esempio: Il risultato di differenziazione per una parte dell’immagine senza alcuna variazione di intensità equivale a 0. Il risultato per una sezione con una variazione da bianco (255) a nero (0) equivale a - 255.

Correggere la forma d’onda di differenziazione

Per stabilizzare il rilevamento del bordo nelle linee di produzione effettive, correggere la forma d’onda di differenziazione così che il valore assoluto massimo della differenziazione sia sempre il 100%. I punti sulla forma d’onda di differenziazione che superano la “sensibilità del bordo (%)” specificata vengono ora considerati bordi rilevati.
Poiché i bordi vengono rilevati in base alla variazione relativa di intensità piuttosto che in base al valore assoluto di intensità, il rilevamento dei bordi è possibile sulle linee di produzione effettive dove l’illuminazione cambia di frequente.

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