Xử lý ảnh trong công nghiệp

Công nghiệp phải ngày càng chính xác và nhanh chóng để đáp ứng được xu thế hiện đại hóa. Các ngành công nghiệp đóng gói, dược phẩm cũng như trong lĩnh vực điện, điện tử là những ngành đòi hỏi sự chính xác trong kiểm tra đầu ra, và để thay thế con người trong việc kiểm tra thành phẩm với một tốc độ và sự chính xác cao, công nghệ xử lý ảnh ra đời và không ngừng phát triển để ngày càng hoàn thiện hơn.

Một hệ thống xử lý ảnh bao gồm các thành phần sau:

• Camera
• Ống kính
• Hệ thống chiếu sáng
• Bộ xử lý

Tùy vào từng ứng dụng cụ thể mà chúng ta sẽ có những hệ thống xử lý ảnh khác nhau. Một số ví dụ cho thấy xử lý ảnh được ứng dụng trong công nghiệp:

• Trong công nghiệp đóng gói, người ta sử dụng hệ thống xử lý ảnh để kiểm tra xem các sản phẩm đã được dán nhãn chưa hoặc kiểm tra nhãn hiệu bao bì có đúng với thành phần chuẩn bị được đóng gói không.
• Trong công nghiệp dược phẩm, áp dụng hệ thống xử lý ảnh để kiểm tra số lượng viên thuốc có trong vỉ thuốc.
• Trong lĩnh vực điện, điện tử xử lý ảnh dùng để phát hiện sự thiếu sót các mối hàn sau khi hàn các chân linh kiện vào board mạch.

Hiện nay, camera sử dụng trong công nghiệp có nhiều loại như: area scan camera, line scan camera và network camera.

• Area scan camera, cung cấp chất lượng hình ảnh hàng đầu với tỷ lệ giá/hiệu suất nổi bật. Được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, từ tự động hóa nhà máy và giám sát giao thông (ITS) đến hệ thống bán lẻ, dược phẩm.
• Line scan camera, thích hợp cho các ứng dụng cần cả tốc độ cao và chất lượng hình ảnh cao. Loại camera này không theo dõi toàn bộ ảnh mà đánh giá ảnh chính xác theo từng dòng. Thường được sử dụng trong quá trình kiểm tra chất lượng hàng hóa và quy trình phân loại.
• Network camera, thường được sử dụng để giám sát với chất lượng hình ảnh vượt trội và hiệu suất mạnh mẽ trong môi trường ánh sáng thấp.

Một hệ thống xử lý ảnh tốt không chỉ cần camera tốt mà còn cần đến một ống kính chính xác cho ứng dụng. Các tiêu chí căn cứ để lựa chọn được một ống kính chính xác là:

• Kích thước cảm biến và vòng tròn ảnh
• Độ phân giải và kích thước pixel
• Tác động của tiêu cự và kích thước cảm biến
• Khẩu độ và các điều kiện ánh sáng

Ngoài ra, hệ thống xử lý ảnh cũng cần đến chất lượng ánh sáng tốt để thu được chất lượng ảnh tốt, hình ảnh không bị nhòe, ánh sáng phân bố đều trên ảnh,… Hệ thống chiếu sáng bao gồm nhiều loại như: đèn vòng, đèn dạng thanh, đèn đa góc, đèn vòm, đèn vuông, đèn nền,…

Mỗi loại được ứng dụng cho từng trường hợp khác nhau, ví dụ như:

• Đèn vòm được sử dụng cho các mục tiêu có hình dạng phức tạp do đặc tính khuyếch tán vào các góc
• Đèn đồng trục thường được sử dụng để kiểm tra các mép gờ của mục tiêu
• Đèn đa góc tùy theo cách bố trí mà có thể sử dụng như đèn vòm hoặc đèn góc hẹp

Ngoài ra, các nhà phát triển hệ thống xử lý ảnh cũng không ngừng phát triển và tích hợp các thành phần của hệ thống vào trong một máy duy nhất. Điển hình như những camera thông minh của National Instruments (NI), những camera này được tích hợp sẵn bộ điều khiển ánh sáng, bộ xử lý hình ảnh trong một camera nhỏ gọn.

Hy vọng với bài viết trên, bạn sẽ có một cái nhìn tổng quan hơn về hệ thống xử lý ảnh trong công nghiệp.