Xử lý ảnh với Cognex VisionPro Cơ bản

Chủ đề

Nội dung chi tiết

Cấu trúc hệ thống Machine Vision

– Tổng quan Machine Vision và các ứng dụng trong công nghiệp

– Cấu trúc một hệ thống Vision: Camera – Lens – Lighting – Controller – I/O – PLC/Robot

– Quy trình xử lý ảnh cơ bản: Acquire → Process → Inspect → Decision → Output

– Giới thiệu Cognex VisionPro và các thành phần chính

– Làm quen giao diện VisionPro QuickBuild

– Tạo và chạy một Job VisionPro đơn giản 

Tìm hiểu về ống kính và các phương pháp chiếu sáng

– Nguyên lý tạo ảnh và các thông số cơ bản của lens

– Focal length, FOV, Working Distance, Depth of Field

– Cách lựa chọn lens theo bài toán

– Các loại ánh sáng: Backlight, Ring Light, Bar Light, Coaxial, Dome,…

– Góc chiếu sáng và ảnh hưởng đến hình ảnh

– Phân tích một số bài toán thực tế để lựa chọn lighting 

Thực hành kết nối camera, lựa chọn thiết bị và tối ưu chất lượng ảnh

– Kết nối camera với máy tính

– Cấu hình camera trong VisionPro

– Exposure, Gain, Trigger, Frame Rate

– Thiết lập Acquisition và Trigger

– Thực hành thay đổi thông số camera để cải thiện ảnh

– Xử lý các vấn đề: ảnh quá sáng/tối, nhiễu, rung, blur, phản xạ

– Nguyên tắc: “Image First – Algorithm Second” 

Bài toán nhận dạng ký tự, đọc code

– Tổng quan OCR/OCV và Barcode/2D Code

– Làm quen các công cụ đọc code trong VisionPro

– Thiết lập vùng đọc và các thông số đọc

– Đọc Barcode, QR/DataMatrix

– OCR ký tự đơn giản

– Kiểm tra kết quả đọc và xử lý trường hợp đọc sai

– Thực hành bài toán kiểm tra mã sản phẩm 

Bài toán kiểm tra ngoại quan

– Phân tích bài toán Visual Inspection

– Xác định đặc trưng cần kiểm tra: màu sắc, hình dạng, thiếu/đủ, vị trí…

– ROI và các phương pháp giới hạn vùng xử lý

– Các công cụ kiểm tra ngoại quan cơ bản

– Đếm, lọc và đánh giá đối tượng

– Thực hành bài toán OK/NG cơ bản

Bài toán kiểm tra ngoại quan

– Pattern Matching và xác định vị trí sản phẩm

– Edge/Contour và các đặc trưng hình học

– Kết hợp nhiều công cụ để xây dựng Inspection

– Xử lý sản phẩm bị xoay hoặc thay đổi vị trí

– Thiết lập logic đánh giá OK/NG

– Thực hành hoàn chỉnh một bài toán kiểm tra ngoại quan 

Bài toán đo lường

– Nguyên lý đo kích thước bằng Machine Vision

– Pixel và đơn vị thực tế

– Calibration và Scale

– Tìm Edge và xác định vị trí hình học

– Đo khoảng cách, chiều rộng, chiều cao

– Sử dụng các công cụ đo cơ bản trong VisionPro

– Thực hành đo kích thước sản phẩm

Bài toán đo lường – 2

– Đo đường kính, bán kính, góc và khoảng cách

– Xác định đường thẳng, đường tròn và giao điểm

– Kết hợp nhiều kết quả đo

– Xử lý sai số và độ ổn định của phép đo

– Xây dựng giới hạn USL/LSL – OK/NG

– Thực hành một bài toán kiểm tra kích thước thực tế

Bài toán dẫn hướng robot

– Khái niệm Vision Guidance

– Xác định vị trí và góc của sản phẩm

– Pattern Matching để tìm vị trí sản phẩm

– Giới thiệu Calibration trong VisionPro

– Các hệ tọa độ và phép biến đổi tọa độ

– Xây dựng bài toán tìm tọa độ sản phẩm 

Bài toán dẫn hướng robot

– Nguyên lý Camera Calibration

– Calibration Grid và các phương pháp calibration

– Pixel Coordinate → World Coordinate

– Xây dựng hệ tọa độ phục vụ robot

– Kiểm tra độ chính xác calibration

– Xử lý sai số do vị trí camera và sản phẩm

– Thực hành chuyển đổi tọa độ 

Bài toán dẫn hướng robot – 2

– Kết hợp Vision với Robot

– Xác định X, Y, θ của sản phẩm

– Tính toán offset và tọa độ pick/place

– Chuẩn hóa dữ liệu gửi cho robot

– Xây dựng quy trình Vision → Robot

– Thực hành bài toán Vision Guidance hoàn chỉnh 

Cài đặt môi trường lập trình ứng dụng

– Giới thiệu kiến trúc ứng dụng VisionPro

– Cài đặt Visual Studio và môi trường phát triển

– Cấu hình Cognex VisionPro SDK

– Tạo project C# sử dụng VisionPro

– Giới thiệu các thư viện và namespace chính

– Hiển thị ảnh trên giao diện ứng dụng

– Load và chạy VisionPro Job từ chương trình 

Viết ứng dụng tùy chỉnh đơn giản

– Thiết kế giao diện ứng dụng Vision đơn giản

– Điều khiển Camera/Acquisition bằng C#

– Chạy Job và lấy kết quả xử lý

– Hiển thị ảnh và kết quả Inspection

– Xử lý trạng thái OK/NG

– Lưu kết quả và hình ảnh

– Thực hành xây dựng một ứng dụng Vision đơn giản 

Truyền thông với PLC

– Kiến trúc giao tiếp Vision ↔ PLC

– Giới thiệu các giao thức phổ biến

– Các tín hiệu: Trigger, Busy, Complete, OK/NG, Result

– Nhận Trigger từ PLC để thực hiện Inspection

– Gửi kết quả Inspection về PLC

– Thực hành chu trình PLC → Vision → PLC 

Thực hành tổng hợp cuối khóa

– Phân tích yêu cầu bài toán thực tế

– Lựa chọn Camera – Lens – Lighting

– Thiết lập Acquisition

– Xây dựng quy trình xử lý ảnh trên VisionPro

– Xây dựng tiêu chí OK/NG

– Kết nối và trao đổi tín hiệu với PLC

– Học viên thực hiện bài toán từ đầu đến cuối

– Kiểm tra, đánh giá kết quả và xử lý lỗi

– Tổng kết kiến thức và định hướng học nâng cao