Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống quang học trong hệ thống kiểm tra chất lượng trên dây chuyền sản xuất sản phẩm y tế ứng dụng thị giác máy tính

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống quang học trong hệ thống kiểm tra chất lượng trên dây chuyền sản xuất sản phẩm y tế ứng dụng thị giác máy tính. Với mục đích phân tích tầm quan trọng của ảnh đầu vào có chất lượng cao, bài báo cung cấp các giải pháp quang học cho bài toán kiểm lỗi bằng thị giác máy tính trên dây chuyền đóng gói lọ vắc-xin và dao mổ dùng một lần.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống quang học trong hệ thống kiểm tra chất lượng trên dây chuyền sản xuất sản phẩm y tế ứng dụng thị giác máy tính

DOI: 10.31276/VJST.64(3).59-64 Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống quang học trong hệ thống kiểm tra chất lượng trên dây chuyền sản xuất sản phẩm y tế ứng dụng thị giác máy tính Đậu Sỹ Hiếu*, Đoàn Quang Mỹ Hân, Tạ Chiu Hỷ, Lê Nguyễn An Khang, Khấu Nguyễn Thành Đạt Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Ngày nhận bài 25/10/2021; ngày chuyển phản biện 1/11/2021; ngày nhận phản biện 20/12/2021; ngày chấp nhận đăng 27/12/2021 Tóm tắt: Thị giác máy tính là một trong các công nghệ mang tới giải pháp kiểm soát chất lượng một cách tự động với tốc độ và độ chính xác cao. Việc ứng dụng thị giác máy tính chỉ có thể đạt được hiệu quả cao với một hệ thống quang học được thiết kế tối ưu, nhằm cung cấp cho hệ thống thị giác máy tính ảnh đầu vào đã được tối ưu hóa dữ liệu bằng cách hiển thị rõ ràng trên ảnh các lỗi hoặc sai sót trên sản phẩm. Với mục đích phân tích tầm quan trọng của ảnh đầu vào có chất lượng cao, bài báo cung cấp các giải pháp quang học cho bài toán kiểm lỗi bằng thị giác máy tính trên dây chuyền đóng gói lọ vắc-xin và dao mổ dùng một lần. Đồng thời, bài báo cũng đưa ra các đánh giá về tầm quan trọng của việc sử dụng hệ thống quang học được thiết kế tối ưu riêng cho hệ thống kiểm tra sản phẩm trên dây chuyền. Từ khóa: kiểm định, lọ chứa vắc-xin, máy học, quang học, thị giác máy tính. Chỉ số phân loại: 2.6 Đặt vấn đề trưng của lỗi cần kiểm tra. Tuỳ thuộc vào mục đích, đặc điểm riêng của vật cần kiểm tra (hình dạng, vật liệu, kích Đối với các dây chuyền sản xuất, mục tiêu hàng đầu là thước) mà hệ thống chiếu sáng, loại camera, ống kính và tìm ra giải pháp tối ưu cho bài toán sản lượng - chất lượng chế độ thu nhận hình ảnh sẽ được thiết kế và chọn lựa một nhằm đáp ứng yêu cầu của thị trường. Trong khâu kiểm tra cách tối ưu. Điều này sẽ giúp các bước xây dựng phần mềm chất lượng sản phẩm, việc sử dụng nhân lực thủ công có kiểm lỗi đạt được tốc độ và độ chính xác đáp ứng yêu cầu nhược điểm về tính chủ quan cao, giới hạn thời gian, số thị trường. Để chọn nguồn sáng cho phù hợp, cần xác định lượng trong một lần kiểm tra và khó có thể thực hiện trên được những lỗi có thể xảy ra trong quá trình sản xuất, sau toàn bộ dây chuyền đang được sản xuất. Đồng thời, việc sử đó dựa vào hình dáng, vật liệu của sản phẩm để áp dụng dụng nhân lực trực tiếp cũng dẫn tới gia tăng chi phí. nguồn sáng, phương thức chiếu sáng phù hợp. Trong nghiên Sự phát triển của phần cứng và độ linh hoạt của công cứu này, đối tượng được sử dụng gồm các sản phẩm phụ nghệ thị giác máy tính với độ chính xác cao ngày càng thể trợ trong y tế là lọ vắc-xin thuỷ tinh. Bởi lọ vắc-xin có thân hiện tính hiệu quả về kinh tế, độ ổn định cho nhiều ngành cấu tạo bằng thuỷ tinh bên trong chứa chất lỏng trong suốt, sản xuất. Thị giác máy tính trong nhiều dây chuyền sản xuất do đó độ ảnh hưởng từ ánh sáng bên ngoài cũng là một vấn đã thể hiện sự vượt trội của mình về độ chính xác và tính ổn đề đáng được quan tâm. Đồng thời, đối với lọ vắc-xin, việc định của kết quả so với nhân công. Tuy nhiên, để đạt được kiểm tra chất lượng nhãn dán trên thân lọ (bề mặt cong) với độ chính xác và độ ổn định cao, việc thiết kế các hệ thống thông tin sản phẩm và mã vạch cũng là một yêu cầu quan thị giác máy tính cho dây chuyền phải được tối ưu ngay từ trọng trong sản xuất. các bước đầu tiên, chính là bước thu nhận ảnh [1]. Một vài Đối tượng và phương pháp nghiên cứu nghiên cứu trong những năm gần đây đã chỉ rõ tính hiệu quả của việc ứng dụng các kỹ thuật quang học trong sản xuất Đối tượng dây chuyền hoặc các sản phẩm từ các vật liệu khác nhau, Nhóm nghiên cứu đã sử dụng lọ thủy tinh nắp cao su 12 một trong những vật liệu có tính thách thức nhất là vật liệu ml thông dụng có trên thị trường để làm đối tượng khảo sát. trong suốt như nhựa trong hoặc thủy tinh [2, 3]. Đối tượng sẽ được khảo sát các đặc trưng vật lý, trích xuất Ảnh đầu vào cần phải được thu nhận từ một hệ thống các thông tin về chất lượng hoàn thiện trong việc đóng chai quang học được thiết kế riêng nhằm làm nổi bật các đặc và lưu trữ sản phẩm bao gồm: kiểu dáng, kích thước mẫu, * Tác giả liên hệ: Email: dausyhieu@hcm.ut.edu.vn 64(3) 3.2022 59
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ dụng cũng cần được chọn lựa dựa vào kích thước và vật liệu Studying the effect of optical system của khu vực lỗi cần làm nổi bật. in quality control system of the medical instruments production applying computer vision Sy Hieu Dau*, Quang My Han Doan, Chiu Hy Ta, Nguyen An Khang Le, Nguyen Thanh Dat Khau Ho Chi Minh city University of Technology Hình 1. Phương pháp chiếu sáng trường tối. Received 25 October 2021; accepted 27 December 2021 Chiếu sáng tán xạ đều: nguyên lý của kỹ thuật tán xạ đều Abstract: là thay vì sử dụng nguồn sáng chiếu trực tiếp lên vật, ta sử dụng nguồn ánh sáng tán xạ đều từ một bề mặt nhám. Ánh Computer vision is a solution to increase speed and sáng từ bề mặt tán xạ đến bề mặt cần chiếu sáng theo nhiều accuracy in defect detection. The application of computer hướng với cường độ sáng gần như nhau (hình 2). Kỹ thuật vision can only be highly effective with an optimally này nhằm tránh sự phản xạ mạnh tại một góc bề mặt nếu designed optical system that provides the computer vật cần kiểm tra có bề mặt phản xạ mạnh hoặc hình dạng vision system with data-optimised input images by không bằng phẳng (bề mặt kim loại, bề mặt bao bì bằng displaying clearly on the photo the fault or defect on the product. To analysing the importance of high-quality nhôm…). Hình ảnh thu được từ phương pháp chiếu sáng input images, this paper provides optical solutions to này có trường sáng đều, bất kể bề mặt cần chiếu sáng có thể the problem of computer vision error checking on the lồi lõm hay làm từ vật liệu phản xạ mạnh. Tuy nhiên, bề mặt vaccine vial packaging line and single-use scalpel. At the tán xạ cần được thiết kế phù hợp với mỗi sản phẩm để đạt same time, the authors will evaluate the critical needs of được kết quả tối ưu. using a customised optical system for quality inspection on an assembly line. Keywords: computer vision, inspection, machine learning, optics, vaccine vial. Classification number: 2.6 Hình 2. Phương pháp chiếu sáng tán xạ đều. dung tích chất trong lọ mẫu, độ toàn vẹn của mẫu, đóng nắp kín. Ngoài ra, các thông tin của nhãn chai bao gồm: hình Chiếu sáng từ phía sau: chỉ dùng cho các đối tượng được dạng, kích thước, vị trí nhãn, độ toàn vẹn của nhãn, thông làm từ vật liệu cho ánh sáng truyền qua hoặc có cấu tạo cạnh tin chi tiết trên nhãn, chất lượng mực in, màu sắc quy định là đối tượng cần kiểm tra. Nguồn sáng được đặt phía sau vật cũng được tăng cường. so với camera (hình 3). Phương pháp này cho ra hình ảnh có độ tương phản cao, hình ảnh biên của vật trên được phân Phương pháp nghiên cứu định rõ ràng, phù hợp để đo đạc kích thước và kiểm tra tổng Chiếu sáng trường tối: là phương pháp ứng dụng hiệu quan hình dạng vật [3]. ứng tán xạ ánh sáng nhằm làm nổi bật những kết cấu bất thường trên một bề mặt đồng nhất. Nguồn sáng được bố trí sao cho chỉ có những tia tán xạ từ những điểm bất thường mới có thể lọt vào ống kính. Hình ảnh nhận được của kỹ thuật trường tối sẽ là một vùng sáng của chi tiết bất thường trên nền tối là mặt phẳng. Kỹ thuật này rất thích hợp để làm rõ các lỗi có kích thước nhỏ hoặc độ sâu không quá lớn so với bề mặt. Để hiệu quả, hướng chiếu của ánh sáng nguồn sẽ tạo một góc thấp so với bề mặt và nằm ngoài khu vực góc phản xạ bề mặt tới camera (hình 1). Bước sóng được sử Hình 3. Phương pháp chiếu sáng từ phía sau. 64(3) 3.2022 60
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ Thiết bị nghiên cứu trường ảnh của camera, để không phần đèn nào phạm vào trường ảnh thu nhận và vùng kiểm tra (Region of interest - Camera và lens: thiết bị thu nhận hình ảnh được sử ROI) khi chụp ảnh. Trường ảnh của camera trong bài báo dụng trong bài báo này gồm camera có độ phân giải 5 M (2448x2048 pixels, độ sâu ảnh là 8 bit) và lens. Kích thước này có kích thước 9x6 cm, khoảng cách từ lỗ camera đến vật lý của pixel là 3,45x3,45 µm được sử dụng xuyên suốt vật là 7,5 cm. Ngoài ra, vị trí của lỗ chụp đảm bảo vật chụp bài báo này. Chế độ thu nhận hình ảnh mono được sử dụng nằm ở trọng tâm ảnh, tránh sự bóp méo ảnh thường xuất ở hệ thống quang học này vì khả năng giảm thiểu hiệu ứng hiện ở biên. sai sắc đến mức tối thiểu, ngoài ra, dữ liệu thu được sẽ giảm Đèn trường tối/từ phía sau: đây là một hệ chiếu sáng nhiều do chỉ cần ghi nhớ và xử lý giá trị hình ảnh ở mức gồm 2 đèn được thiết kế nhập vào nhau để kết hợp chụp 2 Grayscale hoặc Binary. Hệ giá trị trên hình ảnh chỉ gồm phương pháp chiếu sáng từ phía sau và chiếu sáng trường đen cho đến trắng và các giá trị xám ở giữa (đối với ảnh tối. Sử dụng chế độ phát xung liên tiếp của bộ điều khiển Grayscale), tức là chỉ lưu trữ giá trị cường độ sáng trên từng LED để chuyển đổi giữa 2 chế độ chụp chiếu sáng theo xung điểm ảnh. Từ đó, tối ưu hóa dữ liệu so với hình ảnh màu có được phát ra từ bộ điều khiển, hệ có thể chụp liên tiếp 2 ảnh nhiều thông số, ví dụ như hệ RGB (Red, Green, Blue) [4]. với 2 chế độ khác nhau trong thời gian chênh lệch ngắn. Khi Hệ chiếu sáng: bao gồm nhiều đèn ứng dụng các kỹ thuật đó, vị trí vật trong ảnh sẽ gần như nhau, từ đó giảm thiểu sai nêu trên, mỗi đèn là tập hợp của nhiều LED (Led luxeon có lệch khi xử lý, nâng cao hiệu quả so sánh kết quả xử lý khi công suất tối đa là 1 W) được điều khiển bằng chế độ xung ảnh được chụp tại cùng một vị trí với thời điểm rất gần nhau. với độ rộng từ vài chục đến vài trăm mirco giây mỗi khi Việc kết hợp 2 loại đèn này đồng thời giảm thiểu không gian hoạt động, cường độ dòng điện hoạt động của mỗi đèn nằm diện tích của đèn. Hệ đảm bảo cho ra trường sáng như nhau trong khoảng 300-350 mA. ở mọi điểm trên bề mặt đèn, cả hệ được đặt gần với vật nhất có thể để tận dụng được tối đa hiệu ứng của đèn. Bộ điều khiển LED: một số nghiên cứu gần đây về hệ chiếu sáng trong thị giác máy tính đã nhận ra ưu điểm của việc kích hoạt LEDs theo từng xung điện một thay vì mở LEDs liên tục [5]. Để hoạt động được dưới dạng xung, Camera Đèn Trường nhóm tác giả sử dụng bộ điều khiển LED với cơ chế phát tối/từ dòng điện ổn định qua LED. Bằng cách này, có thể thay sau đổi được độ rộng xung nhằm đảm bảo cường độ sáng đồng đều mỗi lần chụp mẫu. Xung phát được đồng bộ với thời gian mở màn trập của camera khi chụp ảnh. Bên cạnh đó, Đèn vòm Vắc-xin thời gian hoạt động của LEDs được rút lại còn rất ngắn, giảm đến mức tổi thiểu nhiệt lượng sinh ra trong quá trình sử dụng và tăng tuổi thọ cho đèn khi sử dụng xung để điều Hình Hình 4. Hệ 4. học quang Hệ được quang tốihọc được ưu hoá tốilọưu cho hoá cho vắc-xin. lọ vắc-xin. khiển đèn LEDs lên một cách đáng kể. Kết Kết quả và quả bàn và bàn luận luận Đèn vòm: đèn có thiết kế hình trụ rỗng, kích thước 13x11,3 cm, bán kính trong 5 cm. Đèn có hình dáng của Đánh giá hiệu Đánh quảgiácủa hiệu quả của phương phương pháp chiếu pháp sáng chiếu từ sáng từ ph đồng dạng hình học với hình dáng của lọ vắc-xin, nhờ vậy phía sau Kỹ thuật chiếu sáng từ phía sau tạo độ tương phản tốt ánh sáng chiếu từ đèn phủ đều bề mặt của lọ thuỷ tinh. Bên thụ chiếu Kỹ thuật ánh sáng sángmạnh từ phía vàsaungược lại.tương tạo độ Điều phản này tạo tốt ởđiều kiện phát trong là các LEDs được chia đều cho 2 bên, đảm bảo trường các vùngcócónhững khả năng hấphấp vùng thụ thụ ánh ánh sángsáng mạnhvàvànhững ngược vùng lại. cho ánh sá ánh sáng đến lọ vắc-xin là đều nhau. Mặt trong đèn được Điều nàytrên tạo vật điềuthể. kiệnTrường phát hiện lỗinhà ở một hợp sảnsốxuất đối muốn tượng đocó lường và kiể phủ một lớp màu đỏ, khi ánh sáng trắng đi từ LEDs đến đèn những vùng hấp thụ ánh sáng và những vùng cho ánh sáng nước trong lọ vắc-xin, thuỷ tinh và nước trong lọ đều là vật liệ thì chỉ ánh sáng đỏ được phản xạ, các màu còn lại thì xuyên truyền qua nằm kế qua hoặc bị hấp thụ, vì vậy đèn phát ra ánh sáng màu đỏ. đi qua, tuynhau nhiên,trêntạivật thể.biên vùng Trườngcủa hợp các nhà mặt sản phẳng như bề m xuất muốn đo lường và kiểm tra sự xuất hiện của mực nước Ánh sáng đỏ phát ra từ đèn bị hấp thụ bởi phần màu xanh lá đường tiếp tuyến vuông với mặt phẳng đèn chiếu từ phía sau trong lọ vắc-xin, thuỷ tinh và nước trong lọ đều là vật liệu lẫn màu đen trên nhãn và phản xạ bởi phần màu trắng, cho phía sau khi đi đến các vùng này bị bẻ cong khỏi đường đi t cho phép ánh sáng xuyên đi qua, tuy nhiên, tại vùng biên ra độ tương phản tốt nhất trên ảnh. Bên cạnh đó, sự hấp thụ được camera. Điều này làm tối các vùng biên trên hình ảnh thu của các mặt phẳng như bề mặt nước và vùng biên lọ có của màu đỏ của nhãn màu xanh lá cũng đóng góp cho việc thể tuyến đường tiếp nhận vuông diện vàvới phânmặtbiệt các đèn phẳng vùngchiếu ý nghĩa trên hình ảnh thu từ phía kiểm tra tính chính xác về màu sắc trên nhãn chai. màu này (hình 5). sau. Các tia sáng đi từ đèn từ phía sau khi đi đến các vùng Kích thước của đèn được thiết kế dựa theo kích thước này bị bẻ(A) cong khỏi đường (B) đi thông thường và không (C) đến (D) 64(3) 3.2022 61
lệ giữa tín hiệu trên nhiễu sẽ tăng. Khi đối chiếu với lược đồ Histogram, thu được các Đánh giá hiệu quả của phương pháp chiếu sáng từ phía sau vùng có giá trêntrịvậtcường thể. Trường độ sáng hợp nhà táchtrên biệtvậtsản (hình xuất thể. muốn 6).Trường Vì đođộlường vậy,hợp tươngsản vàphản kiểm củatramực sự nước xuất hiện và vàcủa mựctra sự x vùng có giá trị cường độ sáng tách biệt (hình 6). Vì vậy, độ nhà tương phản xuất muốn của mựcđo nướclường và kiểm vùng Kỹ thuật chiếu sáng từ phía sau tạo độ tương phản tốt ở các vùng có khả năng vùng nắpnước chai trong được lọ táchvắc-xin, biệt hấpnắp chai được tách biệt hoàn hoànthuỷtoàn nước tinhvới toàntrong và nước các với các trong vùng lọ vắc-xin,khác vùng khác lọ đều trong thuỷ là vật ảnh, tinhảnh, trong liệu khi và nước cho thực phép hiện trong khi thực hiện ánh xử lọ xử lý sáng xuyên đềulýlà vật liệu cho phé thụ ánh sáng mạnh và ngược lại. Điều này tạo điều kiện phát hiện lỗi ở một số đốilỗilỗitượng trên đi trênvùng vùngqua, mực mựctuynước nhiên, nước tại cócóthể vùng thểthực thực biênlấy đi hiện qua, hiện củangưỡng tuy lấy các mặt nhiên, ngưỡng đơn tại đơnphẳng để đểphân vùng nhưvùng biên phân bề mặt của vùng ảnhnước ảnh các một và vùng một cách mặt phẳng cách đơn đơnnhưbiênbề lọ mặtcónước v có những vùng hấp thụ ánh sáng và những vùng cho ánh sáng truyền qua nằm kếgiản.giản. Hơn nhauHơn nữa, đường số nữa, tiếplượng số lượng dữ liệu tuyếndữvuông xử liệu xử lý đường trên vớilý mặt trên ảnh tiếpphẳngsẽ giảm, sẽ đèn ảnhtuyến nhóm chiếu vuông giảm, nhóm đã thiết vớitừđãmặt phía kế sau. phẳng thiết thuật Các toán đèn tia kế thuật xử sáng chiếu toán lý xửtừlýđiphía từ đèn sau.từCác tia Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ ảnh thu trên vật thể. Trường hợp nhà sản xuất muốn đo lường và kiểm tra sự xuất hiện của ảnhmực thuđược phía với đượcsau vớithời thờiđigian khi đếnxử gian xử lýlýphía các trung vùng trungsaubình này bị0,06 khi bình bẻ giây cong đi đến 0,06 trên giâycáckhỏi trên một vùngđường một sản sản phẩm này đi bị bẻ đối thông phẩm với đốithường cong lỗi lỗi sai vớikhỏi và sai không đường đến thườ đi thông mực mựcnước. được camera. Điều này làm tối các vùng biên trên hình ảnh thu nhận được. Nhờ vậy, ta có nước. nước trong lọ vắc-xin, thuỷ tinh và nước trong lọ đều là vật liệu cho phép ánh sáng xuyên được camera. Điều này làm tối các vùng biên trên hình ảnh thu nhận đượ đi qua, tuy nhiên, tại vùng biên của các mặt phẳng như bề mặt nước và vùng biên lọ có(A) thể (A) nhận diện và phân biệt thể các nhậnvùng diệný và nghĩa phântrên (B) (B) biệthình các ảnh vùngthuý được nghĩa nhờ trêncác hìnhảnh ảnhbiên thutối được nh đường tiếp tuyến vuông với mặt phẳng đèn chiếu từ phía sau. Các tia sáng đi từ đèn từ màu này (hình 5). màu này (hình 5). được camera. Điều này làm tối các vùng biên trên hình ảnh phía sau khi đi đến các vùng này bị bẻ cong khỏi đường đi thông thường và không đến (A) (B) (A) (C) (B) (D) (C) (D) thu nhận được. Nhờ vậy ta có thể nhận diện và phân biệt các được camera. Điều này làm tối các vùng biên trên hình ảnh thu nhận được. Nhờ vậy, ta có vùng ý nghĩa trên hình ảnh thu được nhờ các ảnh biên tối thể nhận diện và phân biệt các vùng ý nghĩa trên hình ảnh thu được nhờ các ảnh biên tối màu này màu này (hình(hình 5). 5). (A) (B) (C) (D) Hình 5. Ảnh chụp bằng ánh5.sáng Hình Ảnhmôi trường chụp bằng (A) ánhvàsáng hìnhmôi ảnhtrường chụp (A) bằngvàphương hình ảnh ch Hình Hình6.6.Đồ Đồthịchiếu Histogram tương ứng với 22ảnh trên. Hình 6. thị phápĐồHistogram thịsáng từtương Histogram ứng phíapháp sau với (C). chiếu tương ảnh sáng ứng trên. từ phía với sau (C). 2 ảnh trên. Đánh Đánhgiá giáhiệu hiệuquả quảcủa của phương phương pháp So sánh ảnh chụp trong Sopháp chiếu chiếu điềusánh sáng kiệnảnhsángtrường sử chụp ánh tối trường dụng trong tối môi trường và ảnh chụp bằng sáng Đánh giá hiệu quả của phương pháp chiếu sáng điều kiện sử dụng ánh sáng môi trường phương Kỹ Kỹ trườngthuật thuật tốiphápsáng chiếu chiếu chiếu sángphương sángtrường trườngtừtốiphía tối có sauchiếu cógóc góc pháp tạichiếu chiếu cùng xạ mộttập xạnhỏ nhỏ sáng vịtrung tập từ trí trên trung phía vàoảnh, vào sau vùng vùng tại ảnh chụp biên biên cùng vật trong vậtvị một thể, thể, điềuảnh, trí trên kiệnảnh chụ Hình 5.5. Ảnh Hình Ảnhchụp chụp bằng bằngánhánh sángsáng môi trường (A) và và môi trường hìnhhình ảnhảnh chụpchụp bằng phương tạohiệu tạo ánh hiệuứng sáng ứngtăng môi tăngcường trường, cường vùngkhông ởởvùng biên biên được của ánhcủa tốiĐiều vật. vật. sáng môi ưu Điều qua nàyhệ này trường, tạo tạo quang họcphát điềuđược điều không kiện kiện (hình phát tối 5A)lỗi hiện ưuhiện qua cho lỗihệ ra kếthọc ởởquang vùng vùng quả(hình hình 5A) ch bằng phương pháp chiếu sáng từpháp phía chiếu sau (C).sáng từ phía sau. biên Kỹ biênvàvànhững ảnh thuật những vếtnứt vết nhoè, chiếu nứt xuấtrõ xuất không sáng hiện hiện trên trên biên, trường bề bề mặt mặt thông sản sản tin ánhtối phẩm phẩm có sáng góc (hình (hình trong 7). 7). chiếu ảnh nhiễu xạ nặngnhỏ do tập các phản ảnh nhoè, không rõ biên, thông tin ánh sáng trong ảnh nhiễu nặng xạ, tán xạ do cá trung vào vùng biên vật từ thể, tạo hiệu ứngVớităng cường ở 5B). vùng SoSosánh sánh ảnh ảnhchụpchụp trongtrong điều kiện điềusử kiện dụng ánhsử sáng dụngmôiánh trường môichụp bằng từ ánh sáng môi trường ngoài và ảnh sáng ánhgâysángramôi (hình 5B). trường ngoài tương gây raphản thấp, (hình gầnVớinhư không tương thểthấp, g phản phương pháp chiếu sáng từ phía sau tại cùng một vị trí trên ảnh, ảnh chụp trong điều biên kiện của vật. Điều này tách được biên của mựctáchtạo điều nướcđược kiện chínhbiênxáccủaphát để mực hiện phânnước lỗi tích kết chínhở vùng quả.xácNgược để biên lại, tích phân hìnhkếtảnhquả. chụpNgược l trường và ảnh chụp bằng phương pháp chiếu sáng từ phía ánh sáng môi trường, không được tối ưu qua hệ quang học (hình 5A) cho ra kết quả và hình những vết nứt xuất hiện trên bề mặt 6 sản phẩm (hình 6 7). sau tại cùng một vị trí trên ảnh, ảnh chụp trong điều kiện ánh ảnh nhoè, 77 sáng môikhông rõ biên,không trường, thông tin ánh sáng được trongqua tối ưu ảnhhệ nhiễu nặng do quang họccác(hình phản xạ, tán xạ từ ánh sáng môi trường ngoài gây ra (hình 5B). Với tương phản thấp, gần như không thể 5A) cho ra kết quả hình ảnh nhoè, không rõ biên, thông tin tách được biên của mực nước chính xác để phân tích kết quả. Ngược lại, hình ảnh chụp ánh sáng trong ảnh nhiễu nặng do6 các phản xạ, tán xạ từ ánh sáng môi trường ngoài gây ra (hình 5B). Với tương phản thấp, gần như không thể tách được biên của mực nước chính xác để phân tích kết quả. Ngược lại, hình ảnh chụp bằng Hình Hình 7. Ảnh chụp lọ 7.vắc-xin Ảnh chụp lọ vắc-xin bằng phương bằngpháp phươngtrườngpháp trường tối vàtối và từ phía sau. phương pháp chiếu sáng từ phía sau (hình 5C) cho ra kết từ phía sau. Với phương pháp trường tối, thành của lọ vắc-xin tạo thành một biên đ quả hình ảnh vùng mực nước có độ tương phản so với vùng vùng sáng vùng sáng đều, đều, độ độ dày dày mỏng, mỏng, mép mép của của biên ảnhảnh có có chênh chênh lệch lệch cường độ sáng so Với phương pháp trường tối, thành củabiênlọ vắc-xin tạo cường độ sáng so xung quanh là rõ rệt, giá trị cường độ sáng của các pixel ở vị ảnh cao, ảnh cao, tạo tạo độđộ tương tương phản phản lớn lớn (hình (hình 7.1A). 7.1A). ỞỞ phương phương pháp pháp từtừ phía phía sau, sau, bởi bởi vì vì m m thành một biên đơnnền Hình lẻsáng 7. Ảnh có vùng sáng đều,hẳnđộso dày mỏng, mép trí biên của mực nước so với nền có độ lệch cao (hình 5D). của nền của sángchụp đằng lọ đằng sauvắc-xin sau lớn hơnbằng lớn hơn hẳn sophương với lọ với pháp lọ nên nên cótrường có tiatối nhiều tia nhiều và đi sáng sáng từ đi từphía từ nềnsa nền ss của biên ảnh cóthành chênh lọ, vì lệch vì vậy cường vậy thành thành lọ có độ sáng có biên biên mờ và so hơn và dày dày vớihẳn nền ảnh (hình 7.1B). Tạo điều kiện thuận lợi đối với việc trích xuất đặc trưng thành Với lọ, lọ mờ hơn hẳn (hình 7.1B). cao, tạo độ tương phảnphương lớn (hình pháp 7.1A). trường tối, thành củapháp Ở phương lọ vắc-xin từ tạo thành một b biên của mực nước bằng các thuật toán xử lý ảnh đơn giản. phía sau, bởi vùng (A) sáng đều, độ dày mỏng, (B) mép của biên ảnh có chênh lệch cường độ sá (A) (B) vì mặt phẳng của nền sáng đằng sau lớn hơn Nền của ảnh được chụp với ánh sáng môi trường không hẳn so với lọ ảnh nêncao, tạo độ tương có nhiều phảnđilớntừ(hình tia sáng nền7.1A). Ở phương sáng đến thànhpháp từ phía sau, bở của nền sáng đằng sau lớn hơn hẳn so với lọ, vì vậy thành lọ có biên mờ và dày hơn hẳn (hình 7.1B). lọ nên có nhiều tia sáng đi từ có trường sáng đều nên ảnh có tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp. thành lọ, vì vậy thành lọ có biên mờ và dày hơn hẳn (hình 7.1B). Khi đối chiếu với lược đồ Histogram, sự chênh lệch của mật độ pixel trên cường độ sáng pixel trên ảnh không cao. Điều (A) (B) Hình 7.1. Hình ảnh phóng to của chi tiết thành lọ ở ảnh chụp lọ vắc-xin (hình này cho thấy, độ tương phản giữa vùng có mực nước và lọ Hình 7.1. Hình ảnh phóng to của chi tiết thành lọ ở ảnh chụp lọ vắc-xin (hình thủy tinh thấp, gây khó khăn khi thực hiện tìm lỗi sai mực Khi đặt vật ngay trước đèn từ phía sau, ảnh biên thu được sẽ là ảnh gần Khi đặt kích thước thậtvậtcủangay trướccạnh lọ. Bên đènđó, từ phía vì bềsau, mặtảnh lọ làbiên mộtthu được mặt sẽ làcong phẳng ảnhcho gầnp nước bằng các phương pháp xử lý ảnh. kích sáng thước đi quathật của lọ. có chiết Bênkhác xuất cạnhsođó, vớivìkhông bề mặtkhí,lọ mặt là một mặtnày phẳng phẳng khúccong cho sáp xạ ánh Đối với ảnh sử dụng phương pháp chụp từ phía sau, vì sáng đi qua nền đèn đến có chiết xuất camera. khác socách Do khoảng với từ không khí, xa đèn khá mặt(7,5 phẳng cm),này ảnhkhúc nhậnxạđược ánhcủa sá nền đèngiả là ảnh đến[6]. camera. Vì vậy,Dotrong khoảng cách hợp trường từ đèn nếukhá muốnxa (7,5 cm), vùng sử dụng ảnh nhận biênđược của ảnh để nền ảnh được sử dụng là một nguồn sáng được thiết kế để Hình 7.1. Hình ảnh phóng to của chi tiết thành lọ ở ảnh chụp lọ vắc-xin Hình 7.1. Hình ảnh là ảnhphóng thước giả lọ, của toVìcủa [6].trường tốichi vậy, trongtiết thành trường là phương pháp lọ nếuởhợp. hợpthích ảnh sử muốn chụp dụng vùng biên ảnh để tạo trường sáng có cường độ sáng đều ở phần nền nên tỷ lệ lọ vắc-xin. thước Khi đặt vật ngay trước đèn từ phía sau, ảnh biên thu được sẽ là ảnh (A) của lọ, trường (B)tối là phương pháp thích hợp. giữa tín hiệu trên nhiễu sẽ tăng. Khi đối chiếu với lược đồ kích thước thật của lọ. Bên cạnh đó, vì bề mặt lọ là một mặt phẳng cong Khi đặt vật ngay trước (B) (A) đèn từ phía sau, ảnh biên thu Histogram thu được các vùng có giá trị cường độ sáng tách sáng đi qua có chiết xuất khác so với không khí, mặt phẳng này khúc xạ á được sẽ là ảnh gần nhất với kích thước thật của lọ. Bên cạnh biệt (hình 6). Vì vậy, độ tương phản của mực nước và vùng đó, vì bề mặt nền đèn đến camera. Do khoảng cách từ đèn khá xa (7,5 cm), ảnh nhận đư lọ là một mặt phẳng cong cho phép ánh sáng nắp chai được tách biệt hoàn toàn với các vùng khác trong là ảnh giả [6]. Vì vậy, trong trường hợp nếu muốn sử dụng vùng biên ản đi qua có chiết suất khác so với không khí, mặt phẳng này ảnh, khi thực hiện xử lý lỗi trên vùng mực nước có thể thực thước của lọ, trường tối là phương pháp thích hợp. khúc xạ ánh sáng đi từ nền đèn đến camera. Do khoảng cách hiện lấy ngưỡng đơn để phân vùng ảnh một cách đơn giản. từ đèn khá xa(A)(7,5 cm), Hình 7.2. ảnh Hình (B)nhận ảnh phóngđược to củacủa biên chi tiết mựclọnước là ảnh tiếp xúc tại thành lọ ở ản Hơn nữa, số lượng dữ liệu xử lý trên ảnh sẽ giảm, nhóm đã lọtrong vắc-xintrường giả [6]. Vì vậy,Hình (hình 7). hợp nếu muốn sử dụng vùng 7.2. Hình ảnh phóng to của chi tiết mực nước tiếp xúc tại thành lọ ở ản thiết kế thuật toán xử lý ảnh thu được với thời gian xử lý trung biên ảnh để lấylọkích thước Phương vắc-xin của (hìnhpháp lọ, tuy 7). này trường cho ratối kết là quảphương pháp ảnh biên sắc nét và có độ tương phản bình 0,06 giây trên một sản phẩm đối với lỗi sai mực nước. thích hợp. so với phương pháp từ phía sau. Tuy nhiên, mực nước không khép kín tại thành l Phương pháp này tuy cho ra kết quả ảnh biên sắc nét và có độ tương phản trúc thành cong vào trong nên ánh sáng truyền về tại vùng này ít (hình 7.2A). V so với phương pháp từ phía sau. Tuy nhiên, mực nước không khép kín tại thành l 8 về tại vùng này ít (hình 7.2A). V trúc thành cong vào trong nên ánh sáng truyền Hình 7.2. Hình ảnh phóng to của chi tiết mực nước tiếp xúc tại thành l 8 lọ vắc-xin (hình 7). 64(3) 3.2022 62 Phương pháp này tuy cho ra kết quả ảnh biên sắc nét và có độ tương so với phương pháp từ phía sau. Tuy nhiên, mực nước không khép kín tại th trúc thành cong vào trong nên ánh sáng truyền về tại vùng này ít (hình 7.
một biên một biên giả tại giảvịtại trívị này trí nhưng này nhưng phầnphần biên biên dưới dưới của mực của mực nướcnước vẫn là vẫn biên là biên thật, thật, phầnpb Hình 7.1. Hình ảnh phóng to của chi tiết thành lọ ở ảnh chụp lọ vắc-xin (hình này7). được này được sử dụng sử dụng để sođể sánh so sánh với cổ với lọ,cổtừlọ, đótừđánh đó đánh giá mực giá mực nướcnước trongtrong lọ (hình lọ (hình 7.3) [7, 7.3 Khi đặt vật ngay trước đèn từ phía sau, ảnh biên thu được sẽ là ảnh gần nhất với kích thước thật của lọ. Bên cạnh đó, vì bề mặt lọ là một mặt phẳng cong cho phép ánh sáng đi qua có chiết xuất khác so với không khí, mặt phẳng này khúc xạ ánh sáng đi từ Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ nền đèn đến camera. Do khoảng cách từ đèn khá xa (7,5 cm), ảnh nhận được của biên lọ là ảnh giả [6]. Vì vậy, trong trường hợp nếu muốn sử dụng vùng biên ảnh để lấy kích thước của lọ, trường tối là phương pháp thích hợp. (A) (B) Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất công nghiệp, mẫu vật có thể bị bẩn, hình ảnh thu được từ phương pháp chụp từ phía sau cóHình thểHình bị nhầm 7.3. Hình 7.3. Hình ảnhlẫnảnhthành phóng to mực phóng của to chi nước, của tiết chi mựctạomực tiết thành nước củamực nước lọ củaở lọ ảnhở ảnh chụpchụplọ vắc- lọ (hình(hình 7). 7). nước giả. Từ đó tạo ra các trường hợp gây sai sót trong quá trình kiểm gây tra kiểm SongSong như soát tạo thiếu song song với vị việc trí khi vớigiả vết kiểm việc trabẩn kiểm khi lỗi nằm tratrên vết lỗi ở nằm thân bẩntrên vịthân lọ,tríbảo mực lọ, bảo nước đảm trùng đảm chất thậtlượng lênlượng chất ở chai của của khôn vắc-xin vắc-x tr lọ là lọ việc là việc không không thể bỏthểqua bỏ trong qua trong việc việc kiểmkiểmđịnh định chất chất lượnglượng sản phẩm. sản phẩm. Một Mộtyếu tố yế hoặc ở vị trí 8A). gâykhác hưởng kiểm hưởng so đến chất đến với soátlượng chất vị thiếu trívắc-xin củakhi lượng củavắc-xin củavết mực bẩn là việc nước nằm là lọ việc thật ởlọvị vắc-xin vắc-xin hoặc tríđược mực được đóng gây nướckín. thật đóng kín. ở Trên chai Trên ảnh ảnhkhôn chụp chụ mộ Hình 7.2. Hình ảnh phóng to của chi tiết mực nước tiếp xúc tại kiểmthành lọ soát ở ảnh thiếu chụp khi vết bẩn nằm ở vị trí mực nước thật ở chai Hình 7.2. Hình ảnh phóng to của chi tiết mực nước tiếp xúc tại 8A). vắc-xin vắc-xin có lỗicónắplỗi chai nắp chai bị hở,bịphương hở, phương phápphápchiếuchiếu sáng sángtừ phía từ phía sau cho sau thấy cho thấy rõ tình rõ tr tì lọ vắc-xin thành lọ ở ảnh chụp (hình 7). lọ vắc-xin. không có nước của(A)của(hình nắp lọ nắp lọ 8A). vắc-xin. Nhờ(B) vắc-xin. Nhờ vậy, ta vậy, cótathểcókiểm thể kiểm tra tìnhtra trạng tình trạng của nắp củachai nắp (hình chai (hình 8). 8). (A)hơn Phương pháp này tuy cho ra kết quả ảnh biên sắc nét và có độ tương phản cao (A) (A) (B) (B) (B) Phương pháp này tuy cho kết quả ảnh biên sắc nét và có so với phương pháp từ phía sau. Tuy nhiên, mực nước không khép kín tại thành lọ do cấu độ tương phản cao hơn cong trúc thành so với vàophương trong nên pháp từtruyền ánh sáng phía về sau. tại Tuy vùng này ít (hình 7.2A). Việc này nhiên, mực nước không khép kín tại thành lọ do cấu trúc thành cong vào trong nên ánh sáng truyền về tại 8 vùng này ít (hình 7.2A). Việc này khiến quá trình đóng bao khép kín mực nước là không thể. Vì vậy, ưu tiên kết quả hình ảnh của HìnhHình 8. Ảnh8. Ảnh nắp nắp chai chai bị hởbịtrên hở trên lọ vắc-xin lọ vắc-xin với phương với phương pháppháp chiếuchiếu sángsáng trường trư phương pháp từ phía sau, nhờ mực nước được khép kín tại (A) và (A)chiếu và chiếu sángsáng từ phía từ phía sau (B). sau (B). thành lọ (hình 7.2B). Hình 9. Ảnh Hình mực Hình 9.9.nước Bên Ảnhcạnh Ảnh cạnh Bên mực giả mực đó, trong đó, nước với nước trong quá giảtrình phương giả trình quá vớixuất với sản phương pháp phương sản chiếu xuất công pháp sáng pháp công nghiệp, chiếu từ có chiếu nghiệp, mẫu mẫu vật sáng sáng từ từ vậtthểcóbị thể phía phía bẩn, bị sh hìnhsa bẩn, phía sau (A) sáng trường thuvà trường tối chiếu được thu được tối (B). (B). sáng từ phương từ trường phương pháppháp tối chụpchụp (B). từ phía từ phía sau có sauthể cóbịthể nhầm bị nhầm lẫn thành lẫn thành mực mực nước,nước, tạo tht Tổng quan mực nước ở lọ, 2 phương pháp trường tối và sáng mực mực nướcnướcgiả. Từgiả.đóTừtạo đóratạocácratrường các trườnghợp gây hợp saigâysót saitrong sót trong quá trình quá trình kiểmkiểm tra nhưtra tạo nh khiến quá trình đóng bao khép kín mực nước là không thể. Vì vậy, ưuKhi tiên sử kết quả dụng hìnhđồng thời 2 phương pháp chụp trường tối từ phía sau đều tạo độ tương phản của mực nước tốt so với trí giả tríkhi Khi sử dụngnằm giả vết khi bẩn vết nằm bẩn đồng trùng lênthời trùng lên2hoặc hoặc ởphương vị trí trípháp ở vịkhác khác so vớichụp sovịvớitrítrường vịcủa củatối trí mực mựcvà nước nước từ ph thật ht ảnh của phương pháp từ phía sau, nhờ mực nước được khép kíngây vùng ảnh xung quanh. Ở trường tối, tuy ánh sáng ở đường tại kiểm vàthành soát từ lọ (hình phía thiếu 7.2B). sau, khi ta Khi vết cóbẩn sử thểnằmdụng đồng ở vị đồng thời trí mực thời kiểm nước 2 phương tra thật cho ở chai pháp nhiều không chụp trường có nướctrường(hình tối và từ ph đồng thời kiểm tra cho nhiều trường9hợp9 lỗi khác nhau tại cùng một vị biên phía trên của mựcTổng quan nướcmực thựcnướcchất ở lọ,là2 ánh phương phápphản sáng trườngxạ tối 8A). và hợp từ gâyphía lỗisau kiểm gây khác soát đồng đều kiểm tạo nhau thiếu (hình thời độ soát khithiếu 9). vếtkiểm gâybẩn tại Vì khi tra kiểm cùng ảnh nằm cho vếtsoát chụp bẩn một nhiều ở vịthiếu nằm ởkhi trívịmực trường trường vị trívết tốinước bẩnhợp tríchụp mực nằm chỉ thật ở lỗi nước táctrên khác ởthật vị ảnh chai động trí ở mựcnhau chai không làm (hình tăng không nước có tạithật nước cường cùng có độmột nước ở chai (hình biênvịcủt (hình không tương phản của mực nước tốt so với vùng ảnh xung quanh. Ở trường 8A). tối, 8A).ánh sáng ở 8A). tuy từ phần cổ lọ, khiến tạo nên một biênbao giảkhép tại kín vị trí này nhưng phần 9).ưuVìtiênảnh (A) (hình (B) 9). chụp ảnh chụp Vì ảnh trường chụp tối trường chỉcho tácrađộng tối chỉ làmtáckhép động tăng làm củatăng cường độcường nước, độ biênthểcủlo đườngquábiêntrình phíađóng trên của mực nướcmựcthựcnước chất là không là ánh thể.phản sáng Vì vậy, xạ từ(A) phần cổkết lọ,quả (A) nên từ(B) tạohình phía sau (A) ảnh chụp(B) vòng bao kín mực ta có biên dưới củamột mực ảnh của nước biênphương vẫn pháp giả tại vị là biên từ phía trí này thật, sau,phần nhưng nhờ biên phần mực dưới biên nước của được này khép mực nước kínvẫn biên tại thành của là biênlọthật, mực ảnh hợp (hìnhphần nước (B) chụp 7.2B).sản phẩm biên còn từ phíacósau lỗichomựcranước từ vònggiảphíabaonhưsau cho khéptrên. ra kín Nhóm vòng của mực đã nước, xây dựngta cómộtthể lo th được sử dụng đểnày so sánh với cổ lọ, từ đó đánh giá mực nước bao khép kín của mực nước, ta có thể loại bỏ các trường được sử dụng để so sánh với cổ lọ, từ đó đánh giá mực nước Tổng quan mực nước ở lọ, 2 phương pháp trường tối và từ phía sau đều trong lọ (hình hợptạosản kiểm 7.3) [7, độ phẩm có lỗi mực nước giả như trên. Nhóm đã xây dựng một tht tra 8]. kết quả phân tích ảnh chụp giữa 2 phương pháp nhằm loại bỏ trong lọ (hình tương 7.3) [7, phản8].của mực nước tốt so với vùng ảnh xung quanh. Ở trường hợptối, sảntuyphẩm ánhlẫn mực sángcó lỗi nước.mực nước giả như trên. Nhóm đã xây kiểm traở kết quả phân tích ảnh chụp giữa 2 phương pháp nhằm loại bỏ t đường biên phía trên của mực nước thực chất là ánh sáng phản xạdựng từ phần một thuật cổ lọ, tạo nêntoán so sánh kiểm tra kết quả phân tích ảnh một biên giả tại vị trí này nhưng phần biên dưới của mực nước vẫnchụp là biêngiữa lẫn mực 2 phương thật, phần biên nước. Đánh giá hiệu pháp nhằm quả loại của phương bỏ trường pháphợp chiếu sáng tán xạ đều nhầm này được sử dụng để so sánh với cổ lọ, từ đó đánh giá mực nước trong lẫn9.lọmực(hìnhnước. 7.3) [7, 8].Hiệu ứng ánh sáng do đèn tán xạ cho ra trường sáng đều trên bề m Hình Ảnh mực nước Đánhgiả vớigiá hiệu quả phương phápcủa chiếu phương sáng từpháp phía chiếu sau (A)sáng và chiếután xạ đều sángHình trường9. Hình Ảnh tối (B). 9. Ảnh vậy, mực kỹ nước mực Hình thuậtgiảnước này với9. phương giả Ảnh thích vớimực phương hợp phápnướckhichiếu giả pháp kiểm với chiếu sáng phương tra từlỗisáng trên phía pháp từsaubềphíachiếu mặtsau (A) sáng vàhoặc(A) từ chiếu và trongphía chiếu sa trư Đánh sáng trường sánggiá trường tối hiệu (B). Hiệu quả tối (B). ứng sáng của ánh trường phương sáng do tối (B). đèn pháptán xạ chiếu cho ra sáng trường tánsáng đều trên bề mặ xạKhiđềusử dụngxuất đồngmuốn thời 2đọc phương số mã phápvạch chụphoặc trườngtrích tối và xuấttừ phía ký tự sau,trên ta cóbao thể bì sản phẩm Khi sử đồng thời kiểm trasáng vậy, Khi kỹ dụng sử đồng thuật dụng này cũng cho nhiều thời này đồng trườngphù2 Khi thích thời phương hợphợp sử2dụng lỗi kháchợp phương pháp với cấu khi đồng chụp nhautạo kiểm pháp thờitrường tại cùng 2 tra chụp khối mộtphương tốilỗi trườngvà hìnhvịtrụ trên pháp từtốiphíabề vàchụp của lọ trí chụp mặt từ sau, phía hoặc trường ta sau, ảnhcó thể trênvắc-xin, tốitrong nhờ ngu trườ tavàcótừthểphí đồng thời đồng kiểm thời tra kiểm cho trađồng nhiều cho thời nhiều trường kiểmtrường hợp tra lỗi cho hợpnhiều khác lỗi nhau kháctrường tại nhau cùng hợptại một lỗi cùngvịkhác một trí nhau chụp vị trí tạichụp trên cùng ảnh trên mộtảnhvị t (hình 9).Hiệu Vì ảnhứng xuất chụp mà ánh muốn trường cấu sáng tốiđọc tạochụp dosố chỉ của đèn tác đèn mã động tántán vạch làm xạ xạtăng có cho hoặc thểcường ra trường trích được độxuấtbiên ký thay sáng của đổi tự mực để đều trên nước phù bao cònbìvới hợp sản phẩm (hình (hình 9).phía Vì ảnh 9).chụp Vì ảnhtrường(hình trường tối 9). chỉ Vì tối tácảnh chỉ chụp động tác làm trường độngtăng làm tối cường chỉ tăng tác độ cườngđộng biên độ làm của biên mựctăng của cường nước mựccòn độcấu nước biên tạo còncủa ảnhtrên chụp bềtừ mặt sau của cho vật ra vòng thể.bao Vìkhép vậy, kín kỹ của mựcthuật nước, này ta cóthích thể loạihợp bỏ khi các trường ảnh chụp ảnh từ phíathiết sáng chụp từ sau kế này phía cho đèn cũng sau raảnh vòm cho vòng phù chụp ra bao là từhợp vòngnguồn phía khép với bao sau kín cấusáng khép cho của tạo ra kín mực có khối vòng của thể nước, bao mực chiếu hình takhép nước, có trụ sáng kín thể của ta của có loại đều lọ thể bỏmực trên vắc-xin, loại các nước, bỏ bề trườngcác tanhờmặt có trường thểnhã nguylo Hình 7.3. Hình Hình ảnh 7.3. phóngHìnhtoảnhcủa chi to phóng tiếtcủamực nước chi tiết mựccủa ở hợp nướclọcủa sản lọ ởkiểm hợp phẩm ảnhsản tra chụp phẩm cólọlỗivắc-xin hợplỗi thành sảncó mực nước giả như trên. Nhóm đã xây dựng một thuật toán so sánh trên phẩm bềcómặt lỗi cong mực hợpcủa lỗi nước mựchoặc sảnlọ và giảphẩm nhưtrong nước camera có giả trên.lỗi như trường thu mực Nhóm trên. được nước đãNhóm hợp xây hình giả đãnhà như dựng ảnh xây sản trên. một bao dựng xuất Nhóm thuật bì một có toánđã trường thuậtxây so toán dựng sánh sáng somột đều sánhthu ảnh chụp lọ vắc-xin. (hình 7). kiểm tra kết quả phân mà cấu tích ảnhtạophâncủatích chụp đèn giữa tán 2 phươngxạphân cópháp thể được loại nhằm thay bỏđổi trường đểloạiphù hợp nhầm hợp vớihợploại cấu tạo muốn kiểm trađọc kiểm kết quả lẫn mực nước.lẫn mực số mã tra phân kết quả vạch tích ảnhhoặc kiểm tra kết chụp ảnhtrích quả giữa chụp xuất giữatích 2 phương 2ký ảnhtựchụp phương pháp trên nhằmphápgiữa bao loạinhằm 2bỏ bì phương trườngsản bỏ pháptrường hợp nhằm nhầm nhầm bỏ tr lẫn mựccủanước. (A) thiết kế nước. đèn lẫn vòm(B) mực là nước. nguồn sáng có thể chiếu (C) sáng đều (D) trên bề mặt nhã Song song với việcSong song kiểm với tra việc lỗi kiểmtrên tra lỗithân trên thân lọ, lọ,bảo bảo đảm phẩm. đảm chất lượng Kỹvắc-xinthuật trongchiếu sáng này cũng phù hợp với cấu tạo Đánh giá hiệu quả của phương pháp chiếu sáng tán xạ đều chất lượng củalọ là việc không vắc-xin thể bỏlọqua trong là trong việcviệc khôngkiểm định thể chất bỏ lượng qua lọsảnkhối phẩm.hìnhMột yếu Đánh thành trụ giá tố Đánhcủa hiệu cong ảnh giá quảlọhiệucủa lọĐánh quả vắc-xin, của phương và củacamera giá phương nhờ pháp hiệu thu chiếupháp quảsáng nguyên được củachiếu hình phương lýtán xạ ảnh sáng tán đềután pháp xạ bao xạ đềuchiếu đều bìmà có sáng trường tán xạsáng đều đều Hình 7.3. hưởng đến Hình ảnh phóng chất lượng to của của vắc-xin chi tiết là việc mực nước lọ vắc-xin được của ở ảnh đóng kín. Hiệuchụp Trên ảnh lọ ứngchụpánhvắc-xin sángứng một lọdo đèn tán xạ cho ra tán trường sáng đều trên bề chomặt của vật thể. Vì trong việc kiểm định (hình 7).cóchất lượng sản phẩm. Một yếu tố ảnh cấu tạo Hiệu củaứngđèn (A) Hiệu tán do ánh sáng xạđèn ánh cótán sáng (B) thểxạđược Hiệu do đèn ứng ánh xạ cho ra trườngthay đổi sáng cho do ra sáng để đèn trường đều phù tán trên bềhợp sáng xạ (C) đều ramặt với trên trường của vật thể. Vì thể.bềVìmặ bề mặt sáng (D) của đều vậttrên vắc-xin lỗi nắp chai bị hở, phương pháp chiếu sáng từ phíavậy, kỹ chothuật sauvậy, thấy kỹ này rõ vậy, thuật thích tình kỹ này hợpnày trạng thuật thích khivậy,kiểm thích kỹ hợptra khi thuật lỗinàytrên kiểm bềtramặt thích hợp lỗi hoặc trên khi trong bề kiểm mặt trường tra hoặc lỗi hợpbềnhà trên trong trường mặt sảnhoặc nhàhợp sảntrong nhà sảntrườ hưởng đến chất lượng của nắpSong của vắc-xin lọ vắc-xin. Nhờ vậy, làcóviệc ta thể lọ vắc-xin kiểm tra tình được trạng của xuất nắp cấumuốn chai tạođọc (hình của 8). số vật. mã vạchVìhợp vậy, hoặc khi thiết trích kiểm tra xuất kế ký lỗi đèn tự trênvòm trên bề mặtlàhoặc bao bì nguồn sản trong sáng phẩm. trườngcó Kỹ thuật hợp chiếu song với việc kiểm tra lỗi trên thân lọ, bảo đảm chất lượng củaxuất xuất muốn vắc-xin đọc muốnsốtrong mãđọcvạchsốxuấtmã hoặcmuốn vạchtrích hoặc đọc xuấtsố tríchmãxuất ký vạch tự trênkýhoặc tự trên bao trích bì sản baoxuất bìký phẩm. sảntự Kỹphẩm. trênthuậtbaoKỹchiếu bì thuật sản chiếu phẩm. đóng kín. Trênlọ ảnh chụp một lọ vắc-xin có lỗi nắp chai bị sángthể nàychiếu cũng phù sáng hợp đều với cấu trên tạo hợpkhối bềkhối mặt hình trụnhãn của được tạodán trên thành (A)là việc không thể bỏ(B)qua trong việc kiểm định chất lượng sản sáng phẩm.này sáng Mộtcũngyếunày phùtốcũng ảnh hợp phù vớisángcấu này với tạo cũng cấu tạo phù hình trụ lọ khối hợp hình với của vắc-xin, cấu lọtrụvắc-xin, của nhờkhối nguyên lọ vắc-xin, nhờ hình lý trụ nguyên nhờ tánlý của xạ nguyên lọtánđều vắc-xin, xạlýđều tánnhờ xạ đều nguy hở, phương pháphưởngchiếu đến chấtsáng lượngtừ củaphía vắc-xinsau cho là việc thấy rõ lọ vắc-xin tình được đóngmà cong cấu kín. tạo Trên của của ảnhmà lọ đèn cấu chụp và tán tạo một camera xạ của lọ cóđènthể mà tán thu được cấu xạtạo được thay có củathểđổi đènhình đượcđể tánphù thay xạ mà cấu tạo của đèn tán xạ có thể được thay đổi để phù hợp với cấu tạo của vật. Vì vậy,ảnh hợpcó đổi bao với thểđể cấu được phù bì tạo hợpcó thay củatrường với đổi vật. cấu để Vì tạo phù vậy, của hợp vật. với Vì cấu vậy, tạo trạng của nắp vắc-xin lọ vắc-xin. Nhờ có lỗi nắp chai vậy, bị hở, ta có thể phương phápkiểm tra từ chiếu sáng tình phíathiết kế đèn sausáng cho thiết đều thấy kế vòm đèn là nguồn rõ(hình thiết kế tình vòm là10). đèn trạng vòm nguồnsángthiếtcó làsáng kếthể nguồn cóđèn chiếu sáng thểvòm sáng có chiếu làthể đều nguồn chiếu sáng trên đều sáng sángbềcómặt trên đềuthểnhãn bề trên mặtchiếu được bề nhãn sáng mặt dán được đềutrên nhãn dántrên được bềdán trên mặttrên nhãn trạng của nắp chai của nắp(hình 8). Nhờ vậy, ta có thể kiểm tra tình trạng của nắp lọ vắc-xin. thành cong thành chai của cong (hình 8).lọ củavà thành Hình lọcamera cong vàcủa 10.lọthu camera Ảnh vàđược thànhcamera thu chụp hìnhthu cong được ảnh của hìnhnhãn lọbao được và hình ảnh chai bì camera bao cóảnh bằng bìtrường thu cóbao bìánh sáng được trường cóhìnhđềusáng trường sáng (hình ảnh đềusáng môi bao10). (hình bì đều trường có 10).(hình trường (A) 10).sángvà đềuđ (A) (A) (A) phương(B)pháp (B) (B) (A) tán xạ (B) đều(C) (C) (C). (D) (D) (C) (D) (C) (D) (A) (B) Kết luận Hình tối Hình 8. Ảnh nắp chai bị hở trên lọ vắc-xin với phương pháp chiếu sáng trường 10. Ảnh chụp nhãn chai bằng ánh 10sáng môi trường (A) và đ (A) và chiếu sáng từ phía sau (B). phương pháp tán xạ đều (C). Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất công nghiệp, mẫu vật có thể bị bẩn, hình ảnh thu được từ phương pháp chụp từ phía sau có thể bị nhầm lẫn Hình thành mực10. Hình Hình nước, Ảnh Kết 10. tạo luận Ảnh thành chụp chụp nhãn Hình nhãn chai10. Ảnh chaiánh bằng chụp bằng nhãn ánh sáng môisáng chai môi bằngvà trường trường ánh (A) vàsáng (A) đượcmôi vàchụp được trường chụp bằng(A)bằng và đư 10. Ảnh chụp nhãn chai bằng ánh sáng môi trường (A) được chụp bằng Hình 8. Ảnh nắp Hìnhchai 8. bị Ảnh hởnắptrên chai lọ bị vắc-xin hở trên lọ với phương vắc-xin với pháp phương mực nước giả. Từ đó tạo ra các trường hợp gây sai sót trong quápháp Hình chiếu phương trình 10. sáng kiểm Ảnh chụp trường phương tối pháp nhãn tánphương xạ chai đều bằng pháp (C). tánánh xạ sáng đều (C). môi trường (A) và phương pháppháp tra tántạo tánnhư xạ xạvịđều đều (C). (C). chiếu sáng trường vàtối (A)giả (A)sáng chiếu và chiếu sáng từ phía sau (B). được chụp bằng phương pháp tán xạ đều (B). 10 trí khi vết bẩn từ nằmphía saulên trùng (B). hoặc ở vị trí khác so với vị trí KếtcủaKếtmực luậnluậnnước thật hoặc Kết luận Kết luận Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất 9công nghiệp, mẫu vật có thể bị bẩn, hình ảnh 10 10 10 10 thu được từ phương pháp chụp từ phía sau có thể bị nhầm lẫn thành mực nước, tạo thành mực nước giả. Từ đó tạo ra các trường hợp gây sai sót trong quá trình kiểm tra như tạo vị trí giả khi vết bẩn trùng lên hoặc ở vị trí khác so với vị trí 63 nằm 3.2022 64(3) của mực nước thật hoặc 9
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ Kết luận packaging defects: effect of lighting configurations”, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 31(9), pp.848-856, Hệ quang học được thiết kế đã cho ra kết quả hình ảnh DOI: 10.1080/0951192x.2018.1447145. đầu vào của hệ thống thị giác máy tính trong kiểm định đã [3] I. Jahr, A. Hornberg (2006), Lighting in Machine được tối ưu hoá. Hình ảnh đầu vào của hệ thống có chất Vision, Handbook of Machine Vision, pp.73-203, DOI: lượng thông tin tốt hơn khi các chi tiết gây nhiễu từ môi 10.1002/9783527610136. trường ngoài được loại bỏ và các đối tượng lỗi cần được chú ý được làm nổi bật. Ngoài ra, việc sử dụng bộ điều [4] K.S. Kwon, S. Ready (2014), Basics of Machine Vision, Practical Guide to Machine Vision Software, pp.1-15, DOI: khiển LEDs phát đèn theo xung đã làm giảm tối đa nhiễu 10.1002/9783527682775. ảnh không mong muốn đến từ môi trường bên ngoài. Điều này làm giảm thời gian kiểm định trong toàn bộ dây chuyền, [5] W.K. Lin, C.M. Uang, P.C. Wang, Z.S. Ho (2013), “Led giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong khâu kiểm strobe lighting for machine vision inspection”, Int. Symposium on Next-Generation Electronics (ISNE), pp.345-346, DOI: 10.1109/ định sản phẩm đầu ra, tiết kiệm được chi phí nhân lực và isne.2013.6512362. giảm thiểu sai sót ở mức dễ và khá. Từ đó, chứng minh được tầm quan trọng của một hệ quang học được tối ưu hoá riêng [6] Edmund Optics (2019), Edmund Optics on Silhouetting cho dây chuyển kiểm định. Illumination in Machine Vision. [7] K.J. Pithadiya, C.K. Modi, J.D. Chauhan (2010), “Machine TÀI LIỆU THAM KHẢO vision based liquid level inspection system using ISEF edge [1] N. Rahmatov, A. Paul, F. Saeed, W.H. Hong, H. Seo, J. Kim detection technique”, 10th Proc. of the Int. Conf. and Workshop (2019), “Machine learning-based automated image processing for on Emerging Trends in Technology (ICWET), pp.601-605, DOI: quality management in industrial internet of thing”, International 10.1145/1741906.1742044. Journal of Distributed Sensor Networks, 15(10), pp.1-11, DOI: [8] S.Y. Wang, J. Tan, X.C. Yin, H.F. Wang (2010), “Machine 10.1177/1550147719883551. vision system for inspecting surgical blades”, Advanced Materials [2] N.A. Rawashdeh, J.M. Abu-Khalaf, W. Khraisat, S.S. Al- Research, 139-141, pp.2067-2071, DOI: 10.4028/www.scientific.net/ Hourani (2018), “A visual inspection system of glass ampoule amr.139-141.2067. 64(3) 3.2022 64