Ispezione e OCR su lattine per alimenti
Case History Trilobit (ENGLISH)
Al nostro cliente, Trilobit, è stato richiesto di lavorare su un sistema per l'ispezione delle lattine. In questo articolo descriveremo l'applicazione, discutendo i risultati del nostro studio di fattibilità e in che modo i componenti scelti hanno portato con successo a una soluzione.
Il modo migliore per assiurare l'efficacia delle funzioni di lettura caratteri quando si ha a che fare con superfici di più colori è giocare con il filtraggio ottico e l'illuminazione monocromatica. Infatti, utilizzando un'illuminazione con il giusto colore è possibile appiattire il contributo dello sfondo, portando a un'elaborazione dell'immagine molto più semplice.
Preparazione dello studio di fattibilità
Abbiamo elaborato la nostra prima configurazione di laboratorio, cercando di rispettare il più possibile le specifiche richieste. La configurazione che ne risulta è la seguente:
Telecamera:
• RT-mvBC-X1012bC: Telecamera CMOS GIGE, 4112x3008 a colori, 1.1”, 9,6 Hz, filtro IR, C-mount, funzionalità accensione/spegnimento
Ottica:
• RT-FL-BC2518-9M: Obiettivo da 9 megapixel per 1”, lunghezza focale 25mm, f/# 1.8,C-mount
Illuminatori:
• LTDMLAC2-WW: Illuminatore a cupola diffusivo con modalità strobe + sistema di illuminazione a basso angolo - grandi dimensioni, alta potenza, bianco
Controller:
• LTDV6CH: Strobe controller a 6 canali
Software:
• FIS-PRO: FabImage® Studio Professional
Cavi:
• CBETH003: Cavo Ethernet, CAT6, livello industriale, cavo ad alta flessibilità con bloccaggio a vite, 5 m Figura 2: La configurazione.
• CBGPIO001: Cavo di accensione/spegnimento lato 1 HIROSE 12 pin, lato 2 estremità del cavo, 3 m
• CBLT005, Cavo del sistema di illuminazione in PVC, grigio, lato 1 connettore M12 lineare, lato 2 estremità del cavo - 5 m - per sistemi double stage.
Scaviamo ora un po’ più a fondo e analizziamo un paio di aspetti sulla configurazione scelta.
Scelta della telecamera
Come succede per molte richieste, il team del supporto tecnico Opto Engineering® non aveva a disposizione lo stesso identico modello di telecamera. Si è deciso di utilizzare una telecamera a colori di grande formato (1.1”) la cui uscita è stata successivamente ritagliata. Anche la dimensione dei suoi pixel non è di 5,5 µm, ma minore: questo significa che l’immagine reale avrà una risoluzione leggermente inferiore, ma d’altra parte, i pixel grandi permetteranno di ridurre il tempo di esposizione.
Velocità della linea e tempo di esposizione
Siccome i pezzi si muovono velocemente sulla linea, sono necessari tempi di esposizione più brevi per evitare la sfocatura dei pixel. È stato possibile raggiungere un buon compromesso tra livello di illuminazione e sfocatura dei pixel scegliendo un tempo di esposizione di 125 µm, ottenendo una sfocatura dei pixel pari a circa 22 px. Come accennato sopra, la telecamera selezionata permetterà una minore sfocatura, grazie ai pixel di maggiori dimensioni. Per ottenere un simile tempo di esposizione, l’illuminatore scelto è stato utilizzato in modalità strobo.
F/# e profondità di campo
Poiché ci interessa solo la superficie superiore dell’oggetto, la profondità di campo dell’ottica in questo caso è irrilevante. Per introdurre più luce, abbiamo ridotto il rapporto focale (F/#) dell’obiettivo al suo valore minimo (F/2,8) aumentando la quantità di luce catturata.
Illuminazione
La luce viene diffusa in maniera uniforme sulla la superficie superiore delle lattine, quindi la geometria di illuminazione del LTDMLAC2-WW rappresenta una buona scelta per questo tipo di campioni.
Le sfide e i passi successivi
Come si vede chiaramente dalle immagini (Figura 3), è estremamente difficile estrapolare il testo dalla superficie superiore delle lattine usando l’illuminazione bianca. In effetti, la grafica alle spalle della data di scadenza introduce un sacco di rumore che può rendere il riconoscimento ottico dei caratteri molto difficoltoso. Nella seconda parte dello studio di fattibilità ci siamo concentrati sull’effetto di diversi colori di illuminazione sulle lattine per ottenere un contrasto più marcato tra il testo e lo sfondo.
Perché scegliere Opto Engineering®?
Lo studio conferma la possibilità di eseguire in modo efficiente un controllo completo della qualità dei campioni. Le soluzioni proposte per ogni fase del processo permettono di ridurre i costi e il dispendio di tempo; aspetti fondamentali in ogni applicazione industriale. Ciò è particolarmente evidente in questo caso, dato che il volume di produzione richiesto è estremamente alto (quasi 50.000 tappi all’ora). Grazie al suo vasto assortimento di prodotti disponibili, Opto Engineering® è stata in grado fornire tutti i componenti di visione artificiale necessari per svolgere questo compito. Inoltre, grazie a una rete globale di laboratori di visione ben attrezzati, è possibile usufruire di un team di supporto tecnico che permetterà di scegliere e implementare la migliore soluzione possibile per qualsiasi compito di visione artificiale.