SYSTÉMY POČÍTAČOVÉHO VIDĚNÍ ROBOTŮ

Co je POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ ? Počítačové vidění jsou technické prostředky, které se snaží napodobit schopnosti lidského vidění. Jaké úlohy řeší POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ ? Navigace v prostoru Rozpoznání tvaru porozumění scéně Kontrola rozměrů

Je POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ složité? Ztráta informace o perspektivě Jas v obraze závisí na mnoha parametrech (odrazivost, orientaci povrchu,..) Velké množství dat Šum Obtížné globální zpracování - detail

SYSTÉMY POČÍTAČOVÉHO VIDĚNÍ Modulární Kamera PC PLC Osvětlovač Kompaktní Inteligentní kamery Kamera IMG.P/PLC Kamera Osvětlovač Osvětlovač Obecné systémy Dle strategie výrobců Dedikované systémy

ČIDLA PRO SNÍMÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE CCD (Charge Coupled Device) Princip činnosti Provedení [Obrázky převzaty z literatury č.4]

UKÁZKY USPOŘÁDNÍ SYSTÉMŮ PRO PV Modulární systém s analogovou kamerou [Obrázek převzat z literatury č.3] AK – analogová snímací kamera, SO – snímač obrazu, US – úprava signálu, U – napájecí napětí kamery, PO – převodník obrazu (framegrabber), P – mikroprocesor, ADC – převodník A/D, RAM – paměť, FPGA – programovatelné hradlové pole, V/V– digitální vstupy/výstupy, trig – spouštění kamery, FLASH – vybavení záblesku

Modulární systém s digitální kamerou [Obrázek převzat z literatury č.3] DK – digitální snímací kamera, SO – snímač obrazu, P – mikroprocesor, ADC – převodník A/D, RAM – paměť, FPGA – programovatelné hradlové pole, V/V – digitální vstupy/výstupy, TRIG – spouštění kamery, FLASH – vybavení záblesku, ADAPT – adaptační deska, U – napájecí napětí kamery

OSVĚTLOVAČE SYSTÉMŮ PV Dle funkce: odrazivé protisvětlo Dle provedení: LED Výbojka Žárovky Zářivky Parametry: Barva světla Polarizace Tvar světla Stálost [Obrázek převzat z literatury č.3]

Koaxiální osvětlení [Obrázky převzaty z literatury č.5]

[Obrázky převzaty z literatury č.5]

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

FESTO

IFM

LEGEND je firma DVT z USA (Inteligentní kamery) [Obrázek převzat z literatury č.3] Integrace – kamery, jednotky pro zprac., řídící jednotky Procesor Texas Instruments DSP 24V DC, 8 konfigurovatelných I/O

IMAGECHECKER P400 od firmy MATSUSHITA (modulární systém) připojení 12 kamer Intel Pentium Otevřená architektura 512MB 20GB HDD LAN Port 10/100 Mbit Multikamerové zpracování

KOMPAKTNÍ SYSTÉMY PV Compact Vision Systems NI CVS-145x Fire-wire pro připojení 3 kamer Ethernet , RS232 15 I/14 O 128MB DRAM 256MB FLASH Další rozšiřující sběrnice (PXI)

Základní parametry Oblasti použití: Měření vzdálenosti, navádění při pohybu,

FUNKCE OBECNÝCH SYSTÉMŮ 2D - měření Třídění Segmentace Detekce pozice [Obrázky převzaty z literatury č.5] Čtení kódů Kontrola montáže Kontrola chybějících částí OCR Měření natočení

ZÁKLADNÍ PŘÍSTUPY PŘI ZPRACOVÁNÍ OBRAZŮ Půběh zpracování obrazu Snímání Předzpracování Hledání příznaků Porozumění objektům Filtrace Transformace měřítka Detekce hran Segmentace Rozpoznávání Srovnání se vzorem Relační modely

ZÁKLADNÍ ÚLOHY PV Rozpoznání vzoru v obraze Rozpoznání vzoru v obraze podle barev [Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce hran [Obrázky převzaty z literatury č.5]

Využití detekce hran při měření rozměrů Segmentace objektů [Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce defektů na povrchu [Obrázky převzaty z literatury č.5]

Detekce tvaru skenováním [Obrázky převzaty z literatury č.5]

Měření intenzity [Obrázky převzaty z literatury č.5]

PŘÍLKAD NASAZENÍ PV V ROBOTICE [Obrázek: Centrum Strojového vidění ČVUT] Na jeden z dílů je při měření promítnuta sada proužků měřícího laseru a poté vyhodnocena jeho poloha i jeho náklon vůči robotu. Výsledkem oměření je stanovení korekcí pro svařovací program robota.

KONCEPCE KOGNITIVNÍCH ROBOTŮ [Obrázek převzat z literatury č.3]

UKÁZKY KOGNITIVNÍCH ROBOTŮ

Plánování chůze

Literatura : [1] Schmid D. a kol.: Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. Europa Sobotáles.Praha, 2005. [2] Talácko J., Matička R.: Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů. ČVUT. 1995. [3] Trinkl A.: Robotizované třídění strojních součástí s využitím kamerového systému na školním robotizovaném pracovišti Turbo Scara SR60. Dipl. práce. ČZU TF. Praha, 2005. [4] Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřicí obvody. ČVUT, 1999. [5] WWW.KEYENCE.COM