Sistem de recunoaste revizuala a deseurilor de echipamente electronice si electrocaznice [302864]

Sistem de recunoaste revizuala a deseurilor de echipamente electronice si electrocaznice

Capitolul 1. Dispozitive de recunoastere vizuala

1.1. Generalitati privind dispozitive de recunoastere vizuala ……

1.2. Clasificare dispozitive de recunoastere vizuala ….

Capitolul 2. Deseuri de echipamente electronice si electrocaznice

2.1. Definire si clasificare

2.2. Legislatie

Capitolul 3. Ansambluri senzoristice de recunoastere vizuala

3.1. Alcatuirea unui ansamblu senzoristic de recunoastere vizuala

3.1.1. Elemente de control

3.1.2. Elemente de colectare e informatiilor

3.1.3. Elemente software

Capitolul 4. Analiza comparative a [anonimizat] 1….

Aplicatia 2…..

Capitolul 5. Studiul de fundamentare a [anonimizat]

4.1 Camera….(teste-camera vision)

Capitolul 6. Concluzii

Capitolul 7. Bibliografie

Capitolul 1. Dispozitive de recunoastere vizuala

Mașinile pot efectua sarcini repetitive mai bine decât oamenii. Un operator obosit pe liniile de asamblare poate avea ca rezultat o performanță redusă și nu menține calitatea produselor. Un angajat care a efectuat o [anonimizat].

Automatizarea multor sarcini din industrie poate ajuta la îmbunătățirea eficienței sistemului de producție. Scopul acestei lucrari este de a indentifica un sistem de recunoastere vizuală ce poate fi aplicat la identificarea deșeurilor de echipamente electrice și electronice. [anonimizat] o masina care ia singura anumite decizii dupa niste criterii stabilite. O astfel de masina reduce eforturile operatorilor in manevrarea mecanica si nexpunerea la potentiale substante si gaze continute de desurile electrice si electronice.

1.1. Generalitati privind dispozitive de recunoastere vizuala

Definitii

Ansamblul senzoristic de recunoastere vizuala este un sistem digital care aduna informatii din raza de actiune sub forma de imagini pentru controlul procesului sau inspecția produselor fabricate.

[anonimizat], decizie si transmitere de informatii la sistemul de automatizare.

[anonimizat], numarare si orientare a unor ansambluri de manipulare.

[anonimizat] , [anonimizat], nu se imbonavesc si sunt mai rapide.

[anonimizat].

Evolutia in timp a acestor dispozitive

Ansamblurile senzoristic de recunoastere este un lucru relative nou. Conce ptul de inspectie vizuala dateaza din anii ’30, cand anumite alimente trebuiau sortate dupa anumite fotografii multiplicate. Cu toatea ce stea, a fost nevoie de mai multe dece nii pentru ca dispozitivele de inspectie vizuala sa fie ce ea ce cunoastemastazi. Inventia unui senzor de captura digitala a imaginii s-a facut in 1969, fiind o mare realizare. Potentialul unei identificari princapura de imagine s-a [anonimizat] a pus obstacole in dezvoltarea unui astfel de sistem.

Primele dispozitive simple, au fost introduse la sfarsitul anilor 1980. Costul pentru un astfel de sistem era foarte mare din cauza puterii de calcul.

dupa 1990 este imbunatatita rapid tehnologia de calculsi a facut ca dispozitivele de indentificare princaputra de imagine sa fie practice si frecvente in mai toate tipurile de industrii pe costuri rentabile.(Wilson 2014) (Kuivanen 1999) Stemele traditioanale se bazeaza pe PC (Personal Computer). Acest lucru se datoreaza nevoii de putere mare de calcul pentru proce sarea imaginilor.

In ultimii ani, capacitatea de prelucrare a imaginilor a crescut, astfel camera are integrat proce sul de prelucrare a imaginii, nemai fiind nevoie de un sistem de calcul specializat. Ace ste camera se numesc camere inteligente, sunt echipate cu interfta ethernet sau Wifi prin care comunica cu alte sisteme de automatizare. (sick AG 2006) (Ahlroth 2010)

Beneficiile aduse de o inspectie vizuala

Clasificare dispozitive de recunoastere vizuala

Ansamblul senzoristic de recunoastere vizuala ince pesa fie din ce in ce mai folosit in automatizarea proceselor de productie deoarece creste performanta cu preturimai mici.

Ansamblurile senzoristic de recunoastere vizula sunt necesare in aplicatii in care sistemele snzoristice traditionale nu sunt suficiete. In general exista trei motive pentru utiizarea unui astfel de senzor:

Determinarea pozitiei si orientarii unui obiect;

Identificarea unui obiect, marime, culoare, text, cod de bare etc;

Masurarea unui obiect pentru a crea sau modifica un program ce foloseste coordonate.

Criteriile dupa care se face alegerea de a implementa un astfel de sistemsunt diverse, sianume:

-costul de implementare

-imbunatatirea calitatii produseleor finite

-utilizarea de control al calitatii automat si sigur

-mediul de lucru

Capitolul 2. Deseuri de echipamente electronice si electrocaznice

2.1. Definire si clasificare

Echipamentele electrice și electronice sunt „echipamentele care funcționează pe bază de curenți electrici sau câmpuri electromagnetice și echipamentele de generare, transport și de măsurare a acestor curenți și câmpuri, incluse în categoriile prevăzute în anexa nr. 1A și destinate utilizării la o tensiune mai mică sau egală cu 1.000 volți curent alternativ și 1.500 volți curent continuu”. Dacă această electricitate provine de la o baterie, de la un panou solar, de la un alt echipament sau de la rețeaua electrică contează mai puțin. Mai important este dacă funcția originară a echipamentului se bazează pe electricitate. Ca îndrumare, legislația include o clasificare în 10 categorii:

aparate de uz casnic de mari dimensiuni

aparate de uz casnic de mici dimensiuni

echipamente informatice și de telecomunicații

echipamente de larg consum

echipamente de iluminat

unelte electrice și electronice (cu excepția uneltelor industriale fixe de mari dimensiuni)

jucării, echipamente sportive și de agrement

dispozitive medicale (cu excepția tuturor produselor implantate și infectate)

instrumente de monitorizare și control

distribuitoare automate [Manual de tratare și reciclare a DEEE-urilor]

Deseurile de echipamente electrice si electronice reprezinta componenta cu cel mai rapid ritm de crestere din fluxurile de deseuri municipale solide, deoarece oamenii isi schimba telefoanele mobile, calculatoarele, televizoarele, echipamentele audio si imprimantele mult mai frecvent decat oricand inainte. In Europa, cantitatile de DEEE generate inregistreaza cresteri cu 3-5% pe an, de 3 ori mai rapid decat fluxurile totale de deseuri.

Deseurile de echipamente electrice si electronice (DEEE) sunt o categorie speciala de deseuri, iar colectarea, tratarea si reciclarea sunt importante din mai multe motive:

Se pot evita poluari ale mediului cu gaze cu efect de sera sau metale grele daunatoare sanatatii – aproximativ 70% din substantele toxice care ajung la gropile de gunoi (depozite de deseuri) provin de la aceste echipamente;

Se pot recupera importante cantitati de materii prime secundare intrucat DEEE au un grad ridicat de reciclare-reutilizare (intre 85-90%)

Reciclarea reduce dependenta noastra fata de resursele naturale (epuizabile) si este o parte importanta in a crea o societate sustenabila.

DBA sunt deseurile de baterii si acumulatori portabili.

Acestia contin metale grele si substante chimice toxice iar aruncarea acestora in deseurile menajere duce la contaminarea solului si a apei.

Odata colectate selectiv, bateriile uzate trec intai printr-un proces de sortare in functie de compozitie (zinc-carbon, alcaline, Li-Ion, tip pastile, plumb-acid, etc.).

Pentru fiecare tipologie in parte, urmeaza un proces de maruntire, separare si reprocesare. De cele mai multe ori se utilizeaza in flux procese metalurgice sau hidrometalurgice. La finalul proceselor sunt extrase metale precum zinc, fier, acid, argint, mercur si altele.

Classification of electrical and electronic equipment and e-waste (UNU-KEYs)

UNU KEY Description Collection category

0001 Centrale termice – (instalate in casa) – Echipamente mari

0002 Panouri fotovoltaice – Echipamente mari

0101 Echipamente profesionale de incalziere si ventilatie- (exclus echipamente de racire) – Echipamente mari

0102 Masini de spalat vase -Echipamente mari

0103 Echipamente din bucatarie- (Cuptoare mari, cuptoare, echipamente de gătit) – Echipamente mari

0104 Masini de spalat – (inclusiv uscatoare combinate)- Echipamente mari

0105 Uscatoare (uscator haine, centrifuge)- Echipamente mari

0106 Încălzire și ventilație de uz casnic – (de exemplu, hota, ventilatoare, încălzitoare de spațiu)- Echipamente mari

0108 Frigidere – (inclusiv combine-frigidere)- Echipamente de racire si inghetare

0109 Frigidere- Echipamente de racire si inghetare

0111 Aer condiționat – (instalat și portabil pentru uz casnic)- Echipamente de racire si inghetare

0113 Echipamente profesionale de racire – (de exemplu, aparate de aer condiționat mari, panouri de răcire)- Echipamente de racire si inghetare

0114 Cuptor cu microunde – (inclusiv combinate, cu excepția grătarului) – Echipamente mici

0201 Alte aparate de uz casnic mici (ventilatoare mici, fiare de călcat, ceasuri, adaptoare)- Echipamente mici

0202 Dispozitive pentru preparare rapida a alimentelor – (de exemplu, prăjitor de pâine, grătare, prelucrarea alimentelor, tigăi) – Echipamente mici

0203 Dispozitive realizare apă fierbinte – (cafea, ceai, aragazuri mici)- Echipamente mici

0204 Aspiratoare- (exclus profesionale) – Echipamente mici

0205 Dispozitive de ingrijire personală – (de exemplu, perii de dinți, uscătoare de păr, aparate de ras)- Echipamente mici

0301 Dispozitive mici IT – (routere, mouse-uri, tastaturi, unități externe și accesorii) – Dispozitive mici IT

0302 PC-uri de birou – (cu excepția monitoarelor, accesoriilor) – Dispozitive mari IT

0303 Laptops – (incl. tablets) – Ecrane

0304 Printers – (f.i. scanners, multi-functionals, faxes) – Dispozitive mari IT

0305 Telecom – (f.i. – (cordless) – phones, answering machines) – Dispozitive mici IT

0306 Mobile Phones – (incl. smartphones, pagers) – Dispozitive mici IT

0307 Professional IT – (f.i. servers, routers, data storage, copiers) – Echipamente mari

0308 Cathode Ray Tube Monitors Screens

0309 Flat Display Panel Monitors – (LCD, LED) – Ecrane

0401 Small Consumer Electronics – (f.i. headphones, remote controls) – Echipamente mici

0402 Portable Audio & Video – (f.i. MP3, e-readers, car navigation) – Echipamente mici

0403 Music Instruments, Radio, Hi-Fi – (incl. audio sets) – Echipamente mici

0404 Video – (f.i. Video recorders, DVD, Blue Ray, set-top boxes) – Echipamente mici

0405 Speakers Echipamente mici

0406 Cameras – (f.i. camcorders, photo & digital still cameras) – Echipamente mici

0407 Cathode Ray Tube TVs Screens

0408 Flat Display Panel TVs – (LCD, LED, Plasma) – Screens

0501 Lamps – (f.i. pocket, Christmas, excl. LED & incandescent) – Lamps

0504 Special Lamps – (f.i. professional mercury, high & low pressure sodium) – Lamps

0601 Household Tools – (f.i. drills, saws, high pressure cleaners, lawn mowers) – Echipamente mici

0602 Professional Tools – (f.i. for welding, soldering, milling) – Echipamente mari

0701 Toys – (f.i. car racing sets, electric trains, music toys, biking computers) – Echipamente mici

0703 Leisure – (f.i. large exercise, sports equipment) – Echipamente mari

0801 Household Medical – – (f.i. thermometers, blood pressure meters) – Echipamente mici

0802 Professional Medical – – (f.i. hospital, dentist, diagnostics) – Echipamente mari

0901 Household Monitoring & Control – – (alarm, heat, smoke, excl. screens) – Echipamente mici

0902 Professional Monitoring & Control – (f.i. laboratory, control panels) –

1001 Non Cooled Dispensers – (f.i. for vending, hot drinks, tickets, money) – Echipamente mari

1002 Cooled Dispensers – (f.i. for vending, cold drinks) – Echipamente de racire si inghetare

2.2. Legislație privind deșeurile de echipamente electrice și electronice

Deșeurile de Echipamente Electrice și Electronice (DEEE) au fost identificate ca flux prioritar de deșeuri de către Comisia Europeană din cauza caracteristicilor potențial periculoase, consumului resurselor în cadrul procesului de fabricație și ratelor de creștere prognozate. Ca reacție, Comisia Europeană a pregătit acte legislative sub forma mai multor directive, care propun ca producătorii să-și asume responsabilitatea pentru preluarea și reciclarea echipamentelor electrice și electronice. Acest lucru va impulsiona sectorul industrial să proiecteze echipamentele electrice și electronice într-un mod mai ecologic și eficient, având în vedere și aspecte de gestiune a deșeurilor. Directiva1 Cadru cu privire la Deșeurile de Echipamente Electrice și Electronice este Directiva 2002/96/EC, directiva care a fost modificată/amendată prin Directivele 2003/108/EC și Directiva 2008/34/EC. Directiva 2002/96/CE se bazează pe art. 175 al Tratatului de instituire a Comunității Europene. Statele membre pot adopta măsuri mai stricte pentru protecția mediului, atât timp cât aceste măsuri sunt conforme legislației comunitare (principiul liberei circulații a mărfurilor prevăzut în art. 28-30 ale tratatului). Scopul directivei este în principal să prevină producerea DEEE și să promoveze reutilizarea, reciclarea și alte forme de valorificare a acestora pentru a se reduce volumul de deșeuri eliminate. Ea are, de asemenea, drept scop să îmbunătățească performanțele de mediu ale tuturor operatorilor implicați în ciclul de viață a EEE (producători, distribuitori și consumatori), în special ale acelor operatori implicați în tratarea DEEE. Acestor directive li se pot asocia următoarele: Directiva 2002/95/EC cu privire la restricțiile de utilizare a anumitor substanțe periculoase în echipamentele electrice și electronice (cunoscută sub numele de Directiva RoHS), directivă modificată prin Directiva 2008/35/EC. Directiva 2002/95/CE se bazează pe art. 95 al Tratatului de instituire a Comunității Europene. Scopul acestei directive este armonizarea legislației statelor membre privind limitarea utilizării substanțelor periculoase în EEE și de a contribui la protecția sănătății și la recuperarea și eliminarea ecologică a deșeurilor de echipamente electrice și electronice. Alături de aceste directive specifice există o legislație foarte vastă cu privire la gestionarea deșeurilor în general, care completează legislația specifică DEEE. Obiectivul principal al legislației (Directivei) privind DEEE este prevenirea producerii de DEEE și, în plus, refolosirea, reciclarea și alte forme de recuperare a acestor deșeuri, astfel încât să se reducă volumul de deșeuri eliminate.

Legislația în vigoare urmărește, de asemenea, îmbunătățirea performanțelor privind mediul

ale tuturor operatorilor implicați în ciclul de viață al echipamentelor electrice și electronice, precum producători, distribuitori și consumatori, în special ale acelor operatori care sunt direct implicați în tratarea DEEE.

Directiva prevede măsuri ce au ca scop:

 crearea de sisteme care să permită deținătorilor și distribuitorilor finali să predea

deșeurile de echipamente electrice și electronice (DEEE) către punctele de colectare;

 asigurarea colectării de către distribuitorii de echipamente electrice și electronice a

deșeurilor de echipamente electrice și electronice de același tip și în aceeași cantitate

cu echipamentul/echipamentele furnizate;

 asigurarea unei rate a colectării selective de cel puțin 4 kg/locuitor/an de deșeuri de

echipamente electrice și electronice din gospodăriile populației;

 asigurarea disponibilității și accesibilității, pe întreg teritoriul țării, a punctelor de

colectare necesare, ținând cont în special de densitatea populației;

 atingerea unor obiective de valorificare de 80% din greutatea medie pe echipament și

de 75% valorificare materială pentru: aparatele de uz casnic de mari dimensiuni și

distribuitoarele automate

 atingerea unor obiective de valorificare de 75% din greutatea medie pe echipament și

de 65% valorificare materială pentru: echipamentele informatice și de telecomunicații

precum și pentru echipamentele de larg consum

 atingerea unor obiective de valorificare de 70% din greutatea medie pe echipament și

de 50% valorificare materială pentru: aparatele de uz casnic de mici dimensiuni,

echipamentele de iluminat, uneltele electrice și electronice (cu excepția uneltelor

industriale fixe de mari dimensiuni), jucării, echipamente sportive și de agrement,

instrumente de supraveghere și control

 pentru lămpile cu descărcare în gaz, rata valorificării materiale va fi de 80% din

greutate

Capitolul 3. Ansambluri senzoristice de recunoastere vizuala

Fiecare ansamblu senzoristic are cateva componente de baza care fac un astfel de sistem sa functioneze. Aceste componente sunt :

-dispozitivul de iluminat;

– lentile;

– sensor;

-dispozitive de procesare a informatiilor;

-elemente de transmitere a informatiior.

Următorii pași ai procesului sunt comuni pentru toate aplicațiile de identificare prin camera:

• Captare de imagini

Un sistem optic colectează o imagine, care este apoi convertită într-un format digital și introdusă în memoria calculatorului.

• Procesarea imaginii

Un procesor de calculator utilizează algoritmi diferiți pentru a îmbunătăți elementele imaginii care au o importanță deosebită pentru procesul de identificare.

• Extracția elementelor

Procesorul identifică și cuantifică caracteristicile critice ale imaginii (de exemplu, poziția găurilor pe o placă de circuite imprimate, numărul de pini dintr-un conector, orientarea unei componente pe un transportor) și trimite datele către un program de control.

• Decizie și control

Programul de control al procesorului ia decizii bazate pe date procesate din captarea imaginilor.

Figure 1. Imaging flowchart

3.1. Elemente de control

Iluminarea

Toate camerele functioneaza prin captarea de lumina. Lumina este emisa de sursa de luminasieste reflectata de obiectsi in final este capturata de camera. Iluminareaeste foarte importanta pentru cresterea performantelor. O iluminare buna maximizeaza contrastulsicaracteristicile dorite, minimizeaza zgomotul de fond siasigura repetabilitate mare sicalitate a imagini foarte buna. Uneori este important conturul sau suprafatao biectului de indentificat

Majoritatea surselor de lumina se bazeaza pe diode emitatatoare de lumina (LED-uri) -. LED-urile au un consum mic de energiesi o durata de viata mare, pornireasioprirea luminii emise de led se face instant putand fi folosite, in diferite aplicatii ca stroboscop. Un alt avantaj al ledurilor este ca pot fi folosite in medii cu vibratii puternice farasa se defecteze.Acest lucru inseamna ca pot fi montate pe ansambluri aflate in miscare

Tipuri de reflexie a luminii

Atunci cand lumina loveste suprafata obictului de identificat poate fi absorbita sau reflectata in cai diferite. Intelegerea luminii conduce la metode noisieficinte de inspectie vizuala .

Figure 1: Reflection of light (Microscan Systems 2014) –

In figura … sunt expuse diferite directii de reflexie a luminii. Reflexia reprezinta fenomenul de reintoarce re a luminii atunci când întâlnesc o suprafață. O reflexie are locîncazul în care obiectul are o suprafață netedă, ca oglinda.Unghiul reflexiei luminii este egal cu unghiul de incidenta. Suprafetele cu rugozitatemai mare imprestie lumina in toate directiile.Acest tip de reflecție se numeștereflexie difuză. Fenomenul de reflexie difuza pote fi utilizata pentru a investiga calitatea suprafeței obiectului. O reflexive raspandita are proprietatile.

3.1.3. Lighting solutions

Directional lighting

Directional lights produce bright illumination and sharp shadows. Illumination is not particularly smooth over the object. Examples of direct lighting device s are spot lights and ring lights. Directional lighting is inexpensive, easy to install and sufficient for most machine vision installations. (Microscan systems 2014) -, (Halinen 2007) –

Diffused lighting

The idea of the diffused lighting is, that light enters the object from all directions. This reduce s shadows and makes reflective surface s easier to manage. In the diffused lighting setups the light is reflected to object via other surface or trough light diffuser film. Dome lighting is one special application of diffused lighting. A sphere with a bright matte inside is place d over the object. The inside of the sphere is lid up. Figure 3 shows the design of dome light. This kind of lighting setup is used for difficult, highly specular objects. (Microscan systems 2014) -, (Halinen 2007) –

Figure 3: Dome lighting (sick AG 2006) –

Backlighting

In backlighting setups, lighting source is located behind the object. Therefore lighting source must be larger than the object Outside edges of the objects are clearly visible but the surface of the object can not be seen. Backlighting is useful when general shape of the object, such as dimensions are measured. (Halinen 2007) –

Figure 4: Backlighting (Microscan Systems 2014) –

Figre 4 shows advantages of backlighting. Point of interest is the filament inside the bulb. The first picture is taken while using ring light. Filament can be seen, but not very clearly. Second image is taken using backlighting. Transparent bulb transmits most of the light straight trough, while filament and conductors inside the bulb are clearly visible. (Microscan systems 2014) –

Flash and strobe lights

Flashes and strobe lights are used, when the examined object is moving at a high velocity. By using a quick flash of light, the movement of the object can be frozen. This prevents the image from blurring. (Halinen 2007) –

3.5. Communications

Vision system can acquire information and make decisions based on them but can't take actions itself. Therefore communication between the vision system and other components of automation system is needed. (sick AG 2006) – Modern machine vision systems commonly use Ethernet based communications. Other options are fieldbuses and simple digital I/O.

Results of machine vision may be needed in:

• Programmable logic controllers

• Robots and manipulators

• Databases and production management systems

• Human-machine interface s

Camera interface s are used to connect the camera module to a PC-computer or I/O card. Camera interface s are also often used to supply power for the camera module. (Wilson 2011) – Commonly used camera interface s include Power over Ethernet (PoE) -, GigE Vision, Firewire and USB. (Ahlroth 2010) –

Elemente de colectare a informatiilor

3.2. Optics

In order to collect and focus light for the image sensor, some sort of lens system, or in other word, objective is needed. Objectives are actually very complex device s containing series of glass elements to focus the light to the sensor element of the camera. Objectives vary in their ability to collect light, and in their angle of view. In machine vision systems objective may be integrated to the sensor body, or be interchangeable. (Eismann& al. 2004) – Sensor bodies with interchangeable lenses can be coupled with any lens fitting to the sensors lens mount. Interchangeable machine vision lenses usually do not have autofocus feature. Some of the most common lens mounts found in machine vision systems include C/CS mount, Fmount and M42 mount. (Ahlroth 2010) –

3.2.1. Focal length

Focal length defines the angle of view of the lens. Terms focal length and angle of view are directly related and are basically different ways to express the same thing. Focal length of the lense is measured in millimeters. Focal length can be thought as a magnification of the lens, where longer focal length means more magnification. Objectives with short focal lengths have wide angle of view and are often called wide angle lenses. Objectives with long focal length have narrow field of view and are often referred as tele objectives. Besides objective, also size of the sensor element affects angle of the view of the camera. Smaller sensor size results narrower angle of view. For this reason same lens mounted to different cameras may result different angle of view. Prime lenses are objectives with fixed focal length. Zoom lenses have series of moving elements designed to provide variable focal length. Zoom lenses are generally less sharp than prime lenses due to compromises made in design. (Eismann& al. 2004) –

3.2.2. F-Number and aperture

f-Stop or f-number defines the aperture size of the lens. Aperture is the opening, that controls how much light is passed trough the lens. This opening can be compared to the iris of an human eye. In camera technology aperture size is commonly given as an f-stop. F-stop indicates the aperture size as a fraction of focal length. Each f-stop resembles factor of two in amount of light collected. Fstop reported with lenses indicates the maximum opening of the aperture. For

example lens with 35mm focal length and f/1.4 have maximum aperture of 35mm/1.4=25mm. Because f-number defines how much light is passed trough the lens, it also specifies shutter time needed for well exposed image. Therefore the f number is sometimes referred as lens speed. Fast lens have small f-number. However, lens can be stopped down by using the setting ring found around the lens. Setting ring moves blades inside objective, which in turn open or close the aperture. Stopping down (increasing f-number) – is often appropriate, because most lenses produce the best image quality when f-number around 10 is used.. (Eismann& al. 2004)

3.2.3. Depth of field

Depth of field is the distance between the closest and the farthest object which appear ace ptably sharp in an image. Lenses can be focused only to one specific distance at a time. Subjects closer or further away are blurred. In practice , focusing is done by moving glass elements inside the lens. This can be done manually, by turning a setting ring on the lens, or automatically by the camera. Objects on all distance s are ce rtainly visible in the image, but further they are from the focus point, more strongly they are blurred. (Rinne 2008) –

Depth of field is affected by several features of the camera. There is no easy formula for determining the depth of field, but it is important to keep in mind following things:

● The smaller the aperture (large f-stop) -, longer the depth of field

● Short working distance results short depth of field.

● Short focal lengths result long depth of field (Rinne 2008) –

Long depth of field can be archived, by using large f-number and short focal length.

3.2.4. Lens problems

Lens plays critical role in image quality. No lens is perfect, due to compromises in design and imprecision in manufacturing proce ss. What is good enough lens, completely depends on application it is used on. If vision system is used to measure shapes and distance s, high precision is required from the lens. (Halinen 2007) –

Barrel Distortion

Barrel distortion makes the ce nter of the image to bulge inwards. This is a common problem with wide angle lenses. Pincushion distortion is opposite of barrel distortion. The ce nter of the image looks like it is pushed away. Pincushion distortion is mostly seen with long focal lengths. Figure 5 illustrates effects of barrel and pincushion distortions. Distortions can be corrected using an image preproce ssing software. (Eismann& al. 2004) –

Chromatic Aberration

Because glass elements of the lens have different refractive indexes for different wavelengths of the light not all of the light waves get focused into same point. Shorter wavelengths get refracted more than long wavelengths. This phenomenonof glass elements is called dispersion and result of it is chromatic aberration. Different colors of the image are out of alignment. (Rinne 2008) – (Eismann& al. 2004) –

Figure 5: Barrel and pincushion distortions

Chromatic Aberration

Because glass elements of the lens have different refractive indexes for different wavelengths of the light not all of the light waves get focused into same point. Shorter wavelengths get refracted more than long wavelengths. This phenomenon of glass elements is called dispersion and result of it is chromatic aberration. Different colors of the image are out of alignment. (Rinne 2008) – (Eismann& al. 2004) –

Figure 6: Chromatic aberration

Chromatic aberration causes purple fringing between high-contrast regions of the image. This can be seen in figure 6. High quality lenses are made of lowdispersion glass to minimize chromatic aberration. (Eismann& al. 2004) –

Sharpness

Sharpness is lenses ability to distinguish fine details. Sharpness is measured by the number of line pairs per millimeter the lens is able to resolve, while mai ntaining contrast between details. Some lenses have exce llent sharpness in the ce nter area of the picture, but sharpness significantly decrease at the corners. Sharpness can be examined by taking picture of lens test chart and inspecting the resulted image at 100% magnification. (Eismann& al. 2004) –

3.3. Sensor

Sensor is the component, which converts light into electric information. Photosensitive picture elements, also called pixels are the smallest elements of an digital image. To form an image, pixels are arranged into a matrix. The amount of pixels in the matrix is resolution of the sensor. When light hits the photosensitive pixels, a charge proportional to the intensity of the light is produce d. Typical resolutions for machine vision sensors are 640×480 (VGA) -, 1280×1024 (SXGA) – and 1600×1200 (UXGA) -. (sick AG 2006) –

3.3.1. Sensor types

Most modern digital cameras use CCD or CMOS matrix sensors. Both of these sensor types are also commonly found in machine vision systems. CCD sensors have been more common due their better light sensitivity and better noise performance . However the performance of CMOS sensors have improved considerably in rece nt years, and they have started to become more common. CMOS sensors consume less power than CCD sensors and are more economical to produce . (Eismann& al. 2004) –

3.3.2. Color filters

If sensor captures color images, each pixel is structured by three sub-pixels. Red green and blue. Because sensor elements of the digital camera are sensitive to all wavelength of the light, color filter is needed over the sensor. Each sub-pixel rece ives only designated wavelength of the light and colors can be separated. Each color is then converted to digital information of one byte or 8 bits, resulting total of 24-bit image. Best known filter pattern is so called bayer filter, which uses twice as many green pixels as blue and red pixels. Bayer filter pattern is shown in Figure 7. (Eismann& al. 2004) –

Figure 7: Bayer filter pattern

Most machine vision systems operate in grayscale, which means they can only differentiate 255 shades of gray. Grayscale cameras do not require color filters.

3.3.3. ISO sensitivity

ISO (International Standards Organization) – defines the light sensitivity of an image sensor. Native sensitivity of digital sensors ranges from ISO 100 to ISO 400. Higher sensitivity makes the sensor more sensible to light and makes the sensor perform better in low-light situations. Sensitivity of an electronic sensor can be boosted higher by using electronic gain, but this also increases noise and decreases image quality. Increasing ISO sensitivity is usually the very last resort in low light situations. Using larger aperture, longer shutter time, or improved lighting is recommended. (Eismann& al. 2004) –

3.3.4. Shutter and exposure

Human eye is capable of seeing wide range of dark and light shades, i.e. human eye has exce llent dynamic range. Camera sensors however have much narrower dynamic range which means they have difficulties seeing details in light or dark areas of an image. Therefore amount of light entering the sensor must be controlled to fit the lighting situation. Shutter is a mechanism, which controls how long the sensor is exposed to light. In old film cameras the shutter was kept closed to prevent light from exposing the film. When picture was taken, shutter opened for defined time. Most digital cameras do not have mechanical shutter, but the principle is still the same. When the picture is taken, the sensor is electronically switched on, and after defined time, switched back off. (Eismann& al. 2004) – The time, where the sensor is collecting light is called exposure time. In machine vision system the shutter time is given in milliseconds. (sick AG. 2006) – Total exposure is affected by three matters. Shutter speed, aperture and sensitivity of the sensor. Because aperture and shutter speed can be set independently, same exposure can be archived with many different settings. Balance d exposure is important for finding details in the images. In overexposed images highlights will be completely white. In underexposed images shadows will be completely dark. In both cases image lacks detail. (Eismann& al. 2004) -, (Rinne 2008) –

Elemente software

3.4. Image proce ssing

Locating object from the image is usually the very first step for any machine visionapplication. In robot applications vision system reports reference coordinate of the object to the robot controller. Reference coordinate can be corner of the object or center of gravity point.

Digital filters / preproce ssing

Coordinate Transformation is used to convert different coordinate systems, for example, image coordinates to real world x,y,z coordinates. Proce dure is often called as calibration. Coordinate calibration can also be used to fix image distortions caused by the lens. (sick AG 2006) –

3.4.1 Pattern matching

Pattern matching algorithms check image for predefined patterns. Pattern matching can be very challenging since many different aspects influence how vision systems sees the image. Advance d pattern matching technologies can however identify the object if it's translated, rotated or even covered partially. (sick AG. 2006) –

Succe ssful pattern match results:

• X and Y reference point

• Orientation

• Match score % (sick AG 2006) –

3.4.2. Blob analysis

Blob analysis classifies pixels into background pixels or blob pixels simply by determining the shading of the pixels (light on dark or dark on light) -. All connected blob pixels are assigned to the same blob. Everything else is considered as background. Blob finding algorithm reports the number of found blobs and reports their location and area of the each blob. Blob finding has an important role in machine vision, because blob finding can be used to count and measure features with minimal proce ssing load. Blob finding is much less CPU-intensive than geometric model search. (Cognex 2014) –

Results of blob analysis:

• Reference coordinate

• Pixel count or surface area of the blob

• Perimeter of the blob area

• Orientation of the blob (sick AG, 2006) –

3.4.3 Edge detection

Machine vision finds the edges by looking for sharp changes in brightness of the image. Fields where the image sharpness changes considerably are arranged into a line segments. Edges are used to find features and measure dimensions or angles. (sick AG, 2006) –

Edges showing up in image may be caused by:

• Discontinuations in illumination

• Discontinuations in surface boundaries

• Surface markings

3.4.4. Measuring

Machine vision can be used to measure physical characteristics of an object. Physical dimension measured by machine vision can be distance , surface area, diameter, curvature or volume of the object. (sick AG 2006) –

3.4.5. Inspection

In inspection applications machine vision can be used to validate ce rtain features of an object. Vision system looks if specified feature is present or absent. Feature in question can be, for example, a label on the bottle, screws in assembly or defect in a part. (sick AG 2006) –

3.4.6. Bar code and text reading

Machine vision can be used to read codes printed on products or packages to identify the object or contents. (sick AG, 2006) – Barcode is one-dimensional graphical code, which may contain a short message. Common 1-D code types, machine vision is capable of reading:

• EAN-8 , EAN-13, EAN-128

• Code 39 and Code 128

• UPC-A and UPC-E

• Interleaved 2 of 5 (sick AG 2006) –

Figure 8: Example of EAN-128

Code Matrix code is a 2-dimensional array, consisting squares or dots. Common machine vision readable matrix codes:

• DataMatrix

• PDF417

• MaxiCode (sick AG 2006) –

Figure 9: Example of

DataMatrix code

Optical Character Verification (OCV) – is software tool for checking a printed text. OCV is used, for example, to check if the products have correct date printed on them and that the printed text is readable. OCV compares images to a predefined string. If the string matches, the result is true. (Microscan) –

Optical Character Recognition (OCR) – is simultaneusly human and machine readable text format. OCR is software algorithm for recognizing unknown text. OCR font type is used when text string must be readable by machine vision.

Result of optical character recognition is true or false, depending if reading was succe ssful or not, and a text string, if it was succe ssfully read by the machine. (Microscan) –

Capitolul 3. Analiza comparative a dispozitivelor de recunoastere vizuala intr-un ansamblu senzorizistic

4.1 Aplicatii

Aplicatia 1

Identificarea elementelor este o procedură de bază în industria postala. Codul atașat la element este un identificator unic pentru obiect. Codurile tipice sunt codurile 1D sau 2D, precum și etichetele care necesită recunoasterea optica a caracterelor (OCR). Etichetele RFID permit citirea și scrierea informațiilor de stare suplimentare și se pot acorda pentru bunuri de valoare ridicată sau medicale. Toate informațiile referitoare la identificare, precum și la obiectul însuși, precum imaginile, dimensiunile și greutatea, sunt inregistrate într-o bază de date. Capacitatea de urmărire completă a elementului de-a lungul întregului proces de livrare este de o importanță capitală. Performanța unui sistem de sortare se bazează pe precizia de identificare. Optimizarea sarcinilor este un obiectiv cheie al companiilor logistice, care rezultă din creșterea costurilor cu resursele nexploatate corespunzator. Dacă sunt cunoscute greutatea și volumul fiecărui articol care urmează să fie expediat, furnizorii de servicii își pot folosi resursele de transport la întregul lor potențial. În plus, raportul greutate / volum permite operatorilor postal să ofere scheme de prețuri attractive.

Functiile ansamblului senzoristic SICK -ICR88x

SICK -ICR88x este o solutie professionala pentru automatizarea unui flux logistic de identificare in vederea sortarii unor obiecte dupa anumite elemente de identificare.

Configuratia ansamblului senzoristic SICK -ICR88x

Folosind controlerul încorporat MSC800, fiecare componentă este conectată în rețea pentru o comunicare optimă și fiabilă pentru a crea o soluție de identificare globală.

• Conectarea tuturor senzorilor externi (senzori fotoelectrici, codificatori, I / O digitale)

• De la citirea simplă a diferitelor elemente pe o parte a tunelului la citirea de pe sase laturi a tunelului

• Măsurare suplimentară a volumului pentru obiecte cubice și non-cubice cu calibrare (opțional)

• Integrarea altor cititoare de coduri pe bază de laser și preluarea de imagini

• Integrarea datelor de cântărire pentru a crea un sistem DWS complet (DWS = Dimensioning Weighing Scanning System)

• Conectarea la sistemele gazdă prin intermediul mai multor interfețe

• Soluții de identificare preconfigurate

Exemple de configuratii si aplicatii de baza

Configurarare prin pozitonarea camerei de citere deasupra obiectului de identificat

• Citirea pe o singură parte a obiectelor de identificat

• Senzorul de tip camera se conecteaza in paralel cu sistemul de măsurare al volumului VMS4xx / 5xx si/sau cu grila cu leduri MLG

• Poate citi coduri de bare mici la viteze mari de transport ale obiectelor de identificat (300 mm/s)

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) produse alimentare și băuturi (intrare / ieșire, integrate cu balanta de cântărire pentru sistemul complet DWS)

etc;

Configurarare prin pozitonarea camerei de citere sub obiectul de identificat

• Citirea codurilor pozitionate omnidirectional, printre rolele conveiorului;

• Poate citi coduri de bare mici la viteze mari de transport ale obiectelor de identificat (300 mm/s)

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) etc;

Configurarare prin citirea pe 5 directii cu 3 camere

• Citirea codului omnidirecțional pe toate sistemele convenționale de transport

• Acoperire pe cinci fețe cu trei camere datorită citirii pe un unghi de 45 °

• Obiectele trebuie să fie aliniate ± 15 ° pe transportor

• Sistemul de camere se concentrează împreună cu sistemul de măsurare a volumului VMS4xx / 5xx

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) produse alimentare și băuturi etc;

5-side reading with 5 cameras

Configurarare prin citirea pe 5 directii cu 5 camere

• Citirea codului omnidirecțional independent de poziția de rotație a obiectelor

• Rata maximă de citire chiar și atunci când spațiul dintre obiecte este minim

• Sistemul de camere se concentrează împreună cu sistemul de măsurare a volumului VMS4xx / 5xx

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) produse alimentare și băuturi etc;

• Comerțul cu amănuntul (distribuție, intrare / ieșire)

Configuratie ce combina masurarea volumului, cantarire si identificare

• Sistem de identificare combinat pentru citirea codurilor de bare, capturarea imaginii, măsurarea volumului și a greutății

• Toate datele sunt analizate de un sistem de calcul central

• Sisteme include o memorie interna pentru pastrarea de informatii si dispune de un displei pentru interactiunea cu operatorul

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) produse alimentare și băuturi

etc;

• Comerțul cu amănuntul (distribuție, intrare / ieșire)

Laser/camera hybrid system

• Citirea codului omnidirecțional , pe 6 directii

• Sistemul superior de camere poate fi extins cu pozitionare de mai multe camera pentru citirea multiside (pentru o mai buna identificare a obiecteleor cu forma neregulata)

• Transmitere de imagini in timp real (opțional)

• CEP (servicii de curierat, expres, parcelă și poștă)

• Pote fi utilizat de serviciile postale,de curierat, magazine online, automobile (citirea pneurilor) produse alimentare și băuturi etc;

• Comerțul cu amănuntul (distribuție, intrare / ieșire)

• Aeroport (urmărirea bagajelor)

CAPTURAREA IMAGINILOR CU PROCESARE ÎN TIMP REAL

Compresor JPEG

Dacă sistemul nu poate citi un cod sau dacă nu există informații de rutare stocate în baza de date pentru un anumit cod ID, codarea video sau OCR (recunoașterea optică a caracterelor) pot fi folosite pentru a citi informațiile despre adresă din imaginea generată de ICR88x / Sisteme de camere ICR89x. Datorită datelor ROI (regiunea de interes) generate în sistemul camerei, imaginea poate fi procesată într-un timp minim. Pachetul poate rămâne pe sorter în acest timp, ceea ce reduce foarte mult numărul de ambalaje care trebuie prelucrate ulterior manual.

Codare OCR și video

Compresorul JPEG poate schimba calitatea imaginii pentru a se potrivi cu aplicația. Setările variază de la o calitate foarte bună pentru scanarea OCR până la o comprimare foarte mare pentru arhivarea imaginilor.

Această procesare intensivă a datelor brute are loc direct pe hardware-ul integrat al sistemului de camere ICR88x / ICR89x.

Arhivarea datelor din imagini

Datele arhivate ale imaginilor permit ca toate expedițiile captate de aparatul foto să fie urmărite integral. Toate imaginile și datele suplimentare de pe pachete suplimentare, cum ar fi codurile de bare, de volum, sunt afișate pe o interfață personalizată. Interfata personalizata "Nu se citește" poate fi analizat și offline. Acest lucru face ca sistemul să fie foarte transparent, deoarece erorile de citire (stergerea, murdarirea, ruperea codurilor ID) pot fi identificate și corectate pe baza imaginilor.

Solutia software – SOPAS-ET

Configurarea componentelor SICK se face cu instrumentul software SOPAS-ET pentru a diagnostica o eroare rapid și ușor, pentru a accesa asistența online și pentru a efectua diagnosticări preventive în scopuri de întreținere. Datele de imagine sunt salvate, vizualizate și analizate utilizând software-ul ImageFTP.

SOPAS-ET

Acest software de configurare pentru toate elementele SICK ce compun un ansamblu sensoristic de identificare. SOPAS-ET permite să fie grupate toate componentele și sa fie gestionate ca un singur proiect.

Acest program permite controlul în timp real si transmiterea de informatii cu privirea la identificarea bunurilor prin intermdeiul internetului sau prin conexiunea la o retea locala.

Solutia software – ImageFTP

Acest instrument este o combinație a unui server de stocare imagini și a unui program de vizualizare a imaginilor. ImageFTP este folosit pentru a salva, vizualiza și analiza datele de tip imagine capturate cu sistemul ICR88x / ICR89x.

Imagini diferite pot fi utilizate pentru a afișa atât capturile de la camerele individuale, cât și capturile realizate pe mai multe laturi. O suprapunere XML poate fi utilizată pentru a afișa informațiile suplimentare utilizatorului (Date volum, coduri de bare decodate, dimensiuni pachete). Suprapunerea XML fiind rezultatul masurarii greutatii, volumului sau orice inscriptie de pe obiect. O căutare a obiectelor poate fi efectuată offline folosind numerele de index, codurile de bare sau alte proprietăți ale pachetelor.

Solutia software – SICK's Package Analytics

Software-ul SICK Package Analytics permite o monitorizare completă în timp real a performanței sistemului prin sisteme logistice automate. Fie ca este vorba de pachete individuale pe un transportor sau o instalație care procesează mai multe milioane de pachete pe zi, SICK's Package Analytics permite lucrătorilor din centrele de distribuție cu volume mari de manipulare pentru a lua decizii rapide. Software-ul maximizează calitatea, precizia și eficiența proceselor de acceptare, sortare și expediere.

Package Analytics are urmatoarele functii

• Afișare și căutare date și imagini oriunde, cu acces securizat la rețea;

• Filtrează datele după ora, locul sau atributele importante, de ex, mărimea ambalajului, coduri de bare sau pachete deteriorate;

• Notificări automate în cazul scăderii nivelului de performanță sau al mesajelor de eroare de identificare.

Tabel

Specificatie tehnica pentru ansamblul senzoristic ce foloste camera ICR88x

Features

Performante

Mechanics/electronics

Features ICR 88x System

Interfaces

Mechanics/electronics

Ambient data

Interfaces

Ambient data

ICR89x System

Mechanics/electronics

Ambient data

Features

Performante

Interfaces

Mechanics/electronics

Mechanics/electronics

Ambient data

Features

Interfaces

Mechanics/electronics

Ambient data

Dimensional drawings (Dimensions in mm (inch)) Camera ICR89x

Identificarea

Identificarea codurilor este una dintre cele mai dificile sarcini din industria postala. Clienții așteaptă o flexibilitate maximă de la operatorul de servicii postale la alegerea lor și de capacitatea de a gestiona diferite dimensiuni, forme și material ale ambalajelor. Aceasta înseamnă că numărul și complexitatea parametrilor care trebuie luați în considerare în procedurile de identificare sunt în creștere. Diferitele tipuri de coduri sunt standardizate, dar trebuie să fie găsite și citite pe elementele dintr-un flux de pachete din ce în ce mai complex. Calitatea etichetelor este determinată de numeroși factori, cum ar fi performanța imprimantei, hârtia, procesele de etichetare, manipularea, abraziunea, murdăria etc. Mulți dintre acești factori depășesc controlul direct al operatorilor postali – totuși sistemele lor de identificare trebuie să se ocupe de ele.

Alegerea celui mai adecvat sistem de auto-identificare depinde de o mare varietate de factori, cum ar fi spațiul de lucru disponibil, tipul de tehnologie, tipul etichetei, tipul codului, dimensiunea și calitatea codurilor, spațiul dintre elementele , Orientarea codurilor, orientarea elementelor, precum și tipurile, dimensiunile și viteza conveioarelor.

Volum si greutate

Alegerea celor mai potrivite sisteme de măsurare a volumului sau a sistemului DWS complet integrat depinde de o mare varietate de factori, cum ar fi dimensiunile și greutățile elementelor necesare, tehnologiile de transfer și sortare utilizate. Ca furnizor principal de sisteme de măsurare a volumului și a greutății și a sistemelor DWS cu cea mai cuprinzătoare gamă, SICK oferă soluții pentru toate procedurile care trebuie implementate sau optimizate – de la sisteme pentru manevrarea manuală până la automate.

Sistemele DWS ce pot fi utilizate pot fi utilizate pentru facturare (legal-for-trade). Sistemele DWS dinamice complet automatizate pot identifica, măsura și cantaresc peste 9.000 de articole pe oră. Viteza transportorului, dimensiunea elementului și precizia distanței dintre elementele determină transferul real. Combinarea tehnologiilor de măsurare a greutății și a volumului, precum și a sistemului auto-identificare într-un singur sistem reprezintă o soluție foarte eficientă, cu o rentabilitate rapidă a investiției.

Benefits across the board

O solutie sofisticata multi-tehnologie presupune mult mai mult decât a pune doar un număr de senzori diferiți împreună. Soluțiile de la Sick sunt complet personalizabil și scalabile. Acestea permit integrarea ușoară în mașină și a sistemului de control arhitecturi. Conectivitatea inteligentă suportă toate sistemele standard de tip fieldbus, precum și Ethernet TCP / IP și EtherNet / IP industriale. Cu IDPro, Sick oferă o platformă standardizată, holistică pentru interoperabilitate completă a tuturor tehnologiilor de identificare. Software-ul identic, sistemele de conectare identice, conectivitatea identică și un accesoriu unificat pentru toate tipurile de senzori asigură implementarea eficientă a unor soluții chiar personalizate, o curbă ușoară de învățare, logistica optimizată a pieselor de schimb și o întreținere dramatic simplificată.

Camera-based identification from multiple sides

Echipate cu sisteme de inalta performanta camera, un controler integrat, și un senzor de matrice de declanșare, acest tip de sistem de auto-ident permite citirea omnidirecțională a codurilor pe tipuri de sorter aproape toate standard. Rezoluție și calitatea imaginii sunt superioare oricărui alt sistem de pe piață. Acoperirea pe cinci fețe este posibilă cu trei camere. Sistemul suporta coduri de bare 1D, coduri de matrice 2D, recunoașterea optică a caracterelor (OCR) -, captarea imaginii și codare video de etichete neidentificate. Este excelent cu rate de citire remarcabile chiar și pentru coduri parțial deteriorate și etichete de calitate inferioară. Un aparat de fotografiat sub-centura pot fi adăugate pentru identificarea din toate cele șase laturi

Camera-based identification from bottom side

Această soluție poate fi adăugată la un sistem de auto-ident pentalateral pentru citirea codurilor de pe toate cele șase laturi. În cazul în care sunt combinate cu o scală în mișcare, această soluție poate integra cântărirea și identificarea de jos la în hrana pentru puncte ale unei tăvi tilt- sau sorter încrucișată cu centură de identificare pe cinci fețe și de măsurare a volumului. Aplicația utilizează o cameră foto de înaltă performanță pentru citirea omnidirecțională a codurilor de pe partea de jos a articole. Rezoluție și calitatea imaginii sunt superioare oricărui alt sistem de pe piață. Sistemul suporta coduri de bare 1D, coduri de matrice 2D, recunoașterea optică a caracterelor (OCR) -, captarea imaginii și codare video de etichete neidentificate. Acesta exce ls cu rate restante citi chiar pentru codurile parțial deteriorate și a etichetelor de calitate inferioară.

Laser-based identification from multiple sides

Această soluție de auto-ident este echipat cu scanere laser de înaltă performanță, un controler integrat și un senzor de matrice de declanșare pentru a permite citirea omnidirecțională a codurilor de bare de pe aproape toate tipurile de sorter standard. Bazat pe produse off-the-shelf, această soluție scalabilă poate fi complet personalizată. Scanerele cu laser auto-Focalizare pot fi combinate în aproape orice configurație, permițând citirea de până la cinci laturi. Tehnologia de recunoaștere a codurilor SMART crește rata de citire a etichetelor de calitate inferioară.

Identification from multiple sides with hybrid systems

Soluții mix de tehnologie de la Bolnav combină cele mai bune din toate lumile tehnologie pentru a crește flexibilitatea, creșterea performanței, și de a optimiza raportul preț / performanță. Bazat pe camera offthe-raft și produse cu laser, aceste soluții scalabile pot fi complet personalizat.

Astfel de sisteme pot utiliza, de exemplu, un scaner laser costeffectiv pentru a contracara efectul reflexiilor totale care pot determina aparatul foto să "coboare" (citirea contracției). Un alt exemplu: În cazul în care se știe că elementele sunt aliniate în așa fel încât etichetele sunt, de obicei, pe de o parte specifică, un aparat de fotografiat este folosit pentru această parte și scanere cu laser rentabile pe părțile laterale rămase. Sistemele acceptă coduri de bare 1D, coduri matrice 2D, recunoașterea optică a caracterelor (OCR) -, captarea imaginilor și codarea video a etichetelor neidentificate. Ele excelează cu rate de citire remarcabile chiar și pentru codurile parțial deteriorate și etichetele de calitate inferioară. Un aparat de fotografiat sub-centura pot fi adăugate pentru identificarea din toate cele șase laturi.

Dynamic volume measurement at cross-belt sorter

Geometria dispozitivelor de sortare cu bandă încrucișată permite măsurarea volumului direct deasupra sorterului.

Sistemele cu două capuri eficiente îmbunătățesc performanțele pentru fluxurile mixte de elemente cubice și neregulate. Sistemul excelează cu rate mari de măsurare și precizie excelentă. Sistemul este garantat și poate fi utilizat pentru facturare (legal-for-trade). Bazat pe produse off-the-shelf, această soluție scalabilă poate fi complet personalizată. De exemplu, este posibil să se extindă soluția într-un sistem de dimensionare și de scanare complet echipat.

Dynamic volume measurement at tilt-tray sorter

In trecut, masurarea volumului la (tilt-tavă) selectoare a fost posibilă numai la curele de intrare plate datorită geometriei tăvilor. Sistemele inovative de măsurare a volumului furnizate de siCK măsoară volumul de articole direct deasupra tăvii, indiferent de forma lor. Abilitatea de a măsura volumul direct de deasupra dispozitivului de sortare a tăvii de înclinare duce la reduceri drastice ale costurilor, deoarece astfel de sisteme nu mai trebuie instalate deasupra fiecărei curele plate individuale plate. Sistemele dual-cap stimula performanța pentru fluxurile mixte de elemente cubice și cu forme neregulate. Sistemul (exce) este cu rate mari de măsurare și precizie excepțională. Sistemul este garantat și poate fi utilizat pentru facturare (legal-for-trade). Bazat pe produse off-the-shelf, această soluție scalabilă poate fi complet personalizată.

Volume measurement of singulated, irregularly shaped objects

siCK provides volume measurement solutions for automated determination of freight

charges on belts with bulk goods. These systems enable CE P operators to significantly

increase the throughput of “non-conveyable” goods. VMS530-IDS (Irregular Dimension

System) – allows for determining the volume of irregularly shaped, non-touching items. With VMS530-NSDS (Non-singulated Dimensioning

System) -, non-singulated streams of cubic items can be effectively measured.

Măsurarea volumului obiectelor singulare, neregulate

SiCK oferă soluții de măsurare a volumului pentru determinarea automată a mărfurilor

Încărcături pe centuri cu mărfuri în vrac. Aceste sisteme permit operatorilor CE P să mărească în mod semnificativ cantitatea de mărfuri "neconvertibile". VMS530-IDS (Sistem de dimensiuni neregulate) – permite determinarea volumului de elemente neregulate în formă neregulată. Cu VMS530-NSDS (dimensionare nesimulată

Sistem) – pot fi măsurate efectiv fluxurile neunitare ale elementelor cubice.

Dimensionarea manuală, cântărirea și scanarea elementelor în formă neregulată

Acest sistem de dimensionare, cântărire și scanare citește codul de bare și determină greutatea și dimensiunile unui element într-un singur pas. Conceput special pentru măsurarea obiectelor în formă cubică și neregulată, DWS520 este o soluție completă cu un transportor rulant integrat, în special pentru operațiuni mai mici la instalațiile manuale sau pentru post-procesarea deșeurilor (până la 500 de articole pe oră). Sistemul este pus în funcțiune în câteva minute și poate fi utilizat ca stație mobilă. Cu DWS510 Static, pentru obiecte cubice este disponibilă o soluție cu un singur cap. Ambele sisteme sunt certificate astfel încât să poată fi utilizate pentru facturare (legal-for-trade).

Aplicatia 2

Capabilities

The team at POST-IS experts have well over 20 years of automatic identification (Auto ID) – experience in conce pting, designing and implementing a wide variety of automatic identification systems utilizing laser and camera-based technology. Based on a very thorough understanding of the underlying technology and applications, POST-IS guides customers through the entire proce ss:

Selecting a particular bar code or two-dimensional code symbology if these aren’t currently designated.

Analyzing the symbology choice s and making recommendations in terms of symbol size (symbol height, length and most importantly minimum bar/space measurement) -, printing technology, symbol place ment, label selection, etc. to ensure consistently high read rates.

Determining the application parameters such as minimum and maximum product sizes, transport type, size and speed, system mounting constraints and upstream/downstream proce sses.

Based on upstream material movement as well as operator handling, analyzing the need for multi-sided systems that can locate the symbol on up to 6 sides of an item.

Analyzing the cost/benefit/Performante difference between camera and laser-based systems

Defining host and Programmable Logic Dispozitiv de control (PLC) – messaging requirements

Complete installation, commissioning and handover

Spares provisioning

Mai ntenance training

Post-sale support (telephone, remote acce ss or on-site) –

Laser Scanning

Laser-based bar code scanners are part of a mature and very well developed technology with high flexibility, superb Performante and an outstanding price /Performante ratio. The price of laser scanning technology has come down such that customers can more easily afford multiple read points and/or redundant scanning.

Featuring products from siCK, POST-IS offers a complete line of scanners for typical applications such as:

Carton identification for dimensioning/routing/sorting/manifesting

Label verification

Parts identification for manufacturing

Airline baggage identification

Tote routing

Packaging

Scanners today have tremendous Performante in a package that easily fits in the palm of your hand. These scanners are very small size (perfect for reading codes in tight applications) -, have adjustable Focalizare distance making them extremely configurable, dynamic Focalizareing, and are able to handle a variety of product sizes with little control of product positioning nece ssary.

Imager-Based Scanning

Advance s in imaging technology have made it possibly to use relatively inexpensive “array” cameras to read traditional bar codes as well as two-dimensional codes such as Data Matrix. These systems essentially take a picture of the item and use special algorithms to locate the bar code or 2-D code and decipher the information in the code. While array cameras such as these can’t scan over the distance s that a typical laser scanner can, the array cameras work very well in applications where the bar code appears at a relatively consistent position in front of the imager. The pictures that the imagers take can be transmitted to a computer for later use for archiving, product tracking, customer service and failure analysis.

A perfect example of a capable image-based scanner is the siCK Lector 62X. Built-in LED lighting provides the illumination nece ssary to read codes printed with different technologies and printed on varied backgrounds; even when the symbol is etched directly into the surface of the parts. A wealth of built-in connectivity options means that the Lector 62X can be connected to just about any host system with little effort.

CCD Cameras

For the highest possible read rates on demanding codes, customers have increasingly turned to Charge Coupled Device (CCD) – Line Scan Cameras. Where the smaller array cameras provide acce ptable Performante where the item is at a relatively consistent distance from the camera, CCD cameras have been used to read codes on the largest possible mix of product sizes at very high conveyor speeds. The technology has proven itself so well that all the major parce l carriers and many of the largest retailers use this type of camera in their sortation and distribution facilities. The systems can be configured so that all six sides of a parce l (including the bottom) – can be read and images stored for the entire parce l. The high-resolution images captured by these cameras can be compressed for easier storage and can also be used for high Performante Optical Character Recognition (OCR) – to decipher address and other information.

Because these systems are imager-based, they can read two-dimensional codes such as Data Matrix, PDF417 and Maxicode plus postal codes such as USPS Postnet, Planet and Intelligent Mai l Bar Code in addition to postal codes from other postal administrations. Once the image is captured, it can be sent to an operator key station to have information added to the record regarding ship-to and ship-from addresses, package contents, package conditions, etc. This proce ss is known a video encoding and can be used to automatically proce ss packages that would normally be handled manually to improve overall system throughput.

Optical Character Recognition (OCR) –

Early, widespread use of Optical Character Recognition (OCR) – occurred in postal administrations as a way to speed mai l that didn’t have any bar codes to enable automated sortation. OCR algorithms and computer proce ssor speed have advance d to the point where OCR doesn’t have to be limited to a few technically sophisticated customers who were able to fund the original expensive development of the technology. Today, OCR can be used more readily to identify shipping information (ship-to and ship-from) – on mai l items but in other applications such as manufacturing and distribution.
Today, OCR is available from a variety of source s such as Bell + Howell, Lockheed Martin, siemens, Planet, Parascript, PrimeVision and RAF. POST-IS can help integrate these packages into a complete system to meet specific customer requirements.

Dimensioning

Parce l carriers are increasingly turning to dimensional weight (essentially a determination of cubic volume) – rather than weight as the method for determining shipping costs. since the space inside a truck or plane is filled by parce ls and freight before the weight limit is reached, carriers want shippers who are sending larger cubic volume packages to pay higher rates. To determine dimensional weight, carriers measure the cubic volume of the package and divide by a constant factor to calculate the dimensional weight. If the dimensional weight is greater than the actual weight, the customer pays the calculated dimensional weight.

Shippers who don’t measure their package’s dimensions and include these measurements in shipping manifests are likely to be charged a billing adjustment when the carrier’s material handling system measures the package as is progresses through their system. since the shipper has already charged the freight to its own customer, the billing adjustment from the carrier can’t be recaptured and ends up as uncaptured freight cost.

To avoid these billing adjustments, POST-IS can provide dimensioning systems that can be incorporated into automatic identification and sortation systems. These dimensioning systems can then feed dimensional information (and weight) – to the customer’s manifest system so all items are correctly identified, weighed and measured. Systems can be created for regular, cuboidal freight and irregular, non-cuboidal freight as well.

Capitolul 4. Studiul de fundamentarea componentei dispozitiv de recunoastere vizuala intr-un ansamblu senzorizistic

4.2 Camera….

Test results for your application

Application & Requirements

The goal of this application is to inspect the surface quality of provided metal cutting tools. Samples were divided into OK and NG samples. Defects were indicated by a mark. All marks, exce pt those on the edge of the products were succe ssfully detected. Marks that were diagnosed as NG, but that also appeared on OK samples, were ignored.

Test Results Summary

The inspection can be performed using 1 area cameras of 5MPix and ring light that combined with a Software form the LumiTrax system.

Most of the indicated defects on the provided large items have been succe ssfully detected.

In order to be able to detect defects on the edges, positioning a camera in the Focalizareed position is nece ssary. Also the object has to be place d in one place , in the middle of the camera with no large variation in position.

Products list

Hardware setup

*When installing the device , make sure to perform an insulated installation that uses the included plastic mounting part.

*Refer to the figure below for the relationship between the camera mounting direction and monitor

*It is convenient to make provisions such as drilling elongated holes on the mounting stay such that the camera position can be adjusted in the future.

Detection of scratches on the product using LumiTrax shape image and Stain tool– TOP view

Sample with indicated defect

Detection of defects

Detection of scratches – OK vs NG product – TOP view

Detection of scratches on the product using LumiTrax shape image and Stain tool with Scratch detection method – BOTTOM view

Detection of scratches – OK vs NG product – BOTTOM view

Detection of scratches – OK vs NG product – BOTTOM view

Detection of scratches on edges using Stain tool

NOTE!

Detection of scratches will be possible only with good positioning of product in the center of the field of view (below camera) -.

Function Overview: LumiTrax

This is an absolutely new imaging method in which multiple images that were taken with the light lit from different directions are analyzed in order to generate shape (irregularities) – and texture (pattern) – images. This makes it possible to eliminate the workpiece variations and influence of the environment that prevent stable inspections. Cameras and lights dedicated for this have been newly developed with the purpose of supporting in-line inspection and eliminating cumbersome capture/lighting control. These enable anyone to easily perform imaging – a task that conventionally required large amounts of time and experience .

Image Enhance : Scratch Defect Extraction

This process removes noise information within the inspection range to emphasize the information of a linear object only. This is effective for inspections such as the inspection of linear defects on a target with a coarse surface .

Limitations of the system

In order to have the best quality of images and as a result also reliable inspection, we need a proper Focalizare on all 3 surface s of the metal cutting tools (only in TOP view) -. This can be achieved with moving camera up-down in the depth of field are for each surface .

•Proper inspection of scratches on surface 1 and edge 4 will be provided with Focalizare on surface 1

•Proper inspection of scratches on surface 2 and edge 5 will be provided with Focalizare on surface 2

•Proper inspection of scratches on surface 3 and edge 6 will be provided with Focalizare on surface 1

Capitolul 5. Concluzii

Sistemele de inspectie vizuala fac produsele mai bune, mai rapid și prin costuri mai mici.

Evaluarea, inspecția, îndrumarea și identificarea in timpul sunt elementele cheie de care are nevoie un un flux logistic pentru a performa.

Componentele cheie sunt lentilele, camerele, iluminatul, programele de vizionare și comunicațiile.

Capitolul 6. Bibliografie