Kiểm tra thị giác máy là gì?

Kiểm tra bằng hình ảnh là một quy trình sử dụng camera, cảm biến và phần mềm để tự động kiểm tra, đo lường và phân tích sản phẩm trong quá trình sản xuất. Quy trình này cho phép kiểm soát chất lượng tốc độ cao, độ chính xác cao thông qua việc chụp ảnh và đưa ra quyết định theo thời gian thực dựa trên các tiêu chí được xác định trước.

Công nghệ thị giác máy tính được sử dụng để làm gì?

Hệ thống kiểm tra trực quan tự động được sử dụng rộng rãi để phát hiện lỗi, kiểm tra kích thước, đọc mã vạch và nhãn, xác minh màu sắc, sản xuất có hướng dẫn và đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm. Chúng rất cần thiết trong các ngành công nghiệp như điện tử, công nghệ y tế, dược phẩm, điện & năng lượng, và bao bì thực phẩm, nơi độ chính xác và tốc độ là yếu tố then chốt.

Kiểm tra thủ công so với kiểm tra bằng máy trong thực tế

Tại sao thị lực của con người gặp khó khăn về tốc độ và quy mô

Biểu tượng - Tầm nhìn

Có một số lý do để chỉ nghi ngờ mắt người . Kiểm tra viên con người bị hạn chế bởi sự mệt mỏi, khả năng tập trung và sự thay đổi trong phán đoán. Khi dây chuyền sản xuất tăng tốc, mọi người ngày càng khó duy trì tính nhất quán của hàng nghìn đơn vị. Khi xử lý độ chính xác và độ chính xác cần thiết để đảm bảo sản phẩm đại diện đúng cho thương hiệu, việc kiểm tra thủ công thường không còn hiệu quả nữa. Nó tốn kém, không nhất quán và không đáng tin cậy. Các thành phần riêng lẻ có thể quá nhỏ để kiểm tra chỉ bằng mắt người và kính hiển vi rất tốn thời gian để lấy nét và lấy nét lại cho từng bộ phận. Ví dụ, phép đo chính xác độ sâu của kim có thể không nhận thấy được, cũng như bụi hoặc vết xước hoặc bất kỳ khuyết tật nhỏ nào khác có thể có trên một mặt hàng. Ngoài ra, việc kiểm tra thủ công có nguy cơ ảnh hưởng đến tính chủ quan của người vận hành khi làm nhiệm vụ. Ý kiến này có thể khác với ý kiến tiếp theo.

Khoảng cách hiệu suất trong cài đặt âm lượng lớn

Trong sản xuất hàng loạt, những sai sót nhỏ trong khâu kiểm tra có thể dẫn đến các vấn đề chất lượng nghiêm trọng. Hệ thống thị giác máy vượt trội trong việc kiểm tra kỹ lưỡng với hiệu suất ổn định, bất kể khối lượng hay thời gian ca làm việc.

Khi lỗi của con người gây ra sự thay đổi tốn kém

Kiểm tra thủ công dễ dẫn đến diễn giải chủ quan và thiếu nhất quán, có thể dẫn đến kết quả dương tính giả hoặc bỏ sót khuyết tật. Những sai sót này có thể dẫn đến việc phải làm lại, thu hồi sản phẩm hoặc khiến khách hàng không hài lòng - những chi phí mà thị giác máy giúp tránh được. Thị giác máy cho các ứng dụng y tế đang ngày càng phổ biến vì chi phí có thể cao hơn nhiều so với chi phí tài chính. Ví dụ, một thiết bị cấy ghép phải được kiểm tra kỹ lưỡng. Nếu có lỗi sản phẩm khi đã đưa vào cơ thể người, hậu quả sẽ rất nghiêm trọng. Ngoài ra, người vận hành có thể chủ quan, loại bỏ những sản phẩm tốt mà không có lý do gì cả. Điều này cũng làm tăng chi phí cho nhà sản xuất cũng như lượng chất thải lớn.

Như vậy mang lại lợi ích của việc kiểm tra thị giác tự động .

Kiểm tra bằng thị giác máy hoạt động như thế nào?

Khiếm khuyết về đặc điểm thị giácHệ thống chụp ảnh và xử lý thời gian thực

Cốt lõi của thị giác máy là hệ thống chụp ảnh—thường là camera công nghiệp kết hợp với đèn chiếu sáng chuyên dụng. Hệ thống này đưa dữ liệu hình ảnh vào bộ xử lý tốc độ cao. Dữ liệu được phân tích theo thời gian thực bằng các thuật toán hoặc tập lệnh để phát hiện các đặc điểm, đo kích thước và/hoặc xác định các điểm bất thường.

Từ đầu vào cảm biến đến kết quả kiểm tra có thể thực hiện được

Sau khi hình ảnh được chụp, phần mềm như Averna Vision sẽ diễn giải dữ liệu và so sánh với các tiêu chuẩn/yêu cầu được xác định trước. Nếu phát hiện bất thường, hệ thống có thể kích hoạt các hành động như từ chối sản phẩm hoặc gắn cờ cho người vận hành.

Ứng dụng thị giác máy tiên tiến

Phát hiện tính năng và lỗi

Công nghệ thị giác máy có thể xác định các khuyết tật bề mặt, thành phần bị thiếu hoặc bất thường về cấu trúc với độ chính xác cao, ngay cả trong các cụm lắp ráp phức tạp.

Ví dụ: Sản phẩm di chuyển với tốc độ 20 đơn vị mỗi giây phải được kiểm tra kỹ lưỡng. Mục tiêu là phát hiện lỗi với độ chính xác 0,02 mm vuông.

Với tốc độ nhanh và nhu cầu về độ tin cậy lâu dài, việc kiểm tra trực quan bằng mắt thường không phải là một lựa chọn trong trường hợp này. Tuy nhiên, nếu kiểm tra thủ công như vậy sẽ liên quan đến cả một nhóm người, điều này sẽ giảm tính khách quan của quá trình kiểm tra. Machine Vision chính là giải pháp: sáu camera quan sát các sản phẩm chuyển động nhanh bằng cách sử dụng tốc độ màn trập rất ngắn và phơi sáng bằng đèn flash nhanh với ánh sáng phân cực. Điều này tạo ra hình ảnh sắc nét mà các khuyết tật của sản phẩm có thể được nhìn thấy hoàn hảo. Sau đó, phần mềm đặc biệt sẽ tìm kiếm tất cả các khuyết tật trong vòng 50 mili giây và có thể thực hiện 24 giờ một ngày (bằng cách sử dụng hệ điều hành thời gian thực hoặc FPGA). Kết quả: một hệ thống tự động vượt trội hơn hẳn so với quá trình kiểm tra của con người ở mọi khía cạnh.

Đo lường kích thước và xác nhận liều lượng chất lỏng

Đảm bảo các bộ phận đáp ứng thông số kích thước chính xác và xác minh mức chất lỏng hoặc liều lượng chính xác trong ngành dược phẩm và thị giác máy trong các ứng dụng công nghiệp thực phẩm . Đo lường và hiệu chuẩn chính xác là chìa khóa khi xử lý bất kỳ thứ gì được đưa vào một vật khác. Ví dụ, hệ thống kiểm tra thị giác có thể đảm bảo kim được đưa chính xác vào bệnh nhân với các phép đo kích thước chính xác và lặp lại đến từng micromet. Hệ thống cũng có thể đo liều lượng vắc-xin đã tiêm bằng cách đo trọng lượng với xác nhận thể tích tiêm.

Dịch vụ lắp ráp chính xáccăn chỉnh chủ động mô-đun camera cũng được hưởng lợi từ phép đo chính xác của hệ thống kiểm tra thị giác.

Đo thị lựcNhận dạng sản phẩm và nhãn (OCR)

Việc dán nhãn sản phẩm cũng quan trọng như chính sản phẩm đó. Việc đưa một sản phẩm dán nhãn sai ra thị trường có thể dẫn đến hậu quả thảm khốc . Công nghệ Thị giác Máy loại bỏ rủi ro này bằng cách xác thực sản phẩm có nhãn chính xác, với các ký hiệu cảnh báo, mã vạch và số sê-ri phù hợp. Công nghệ này cũng nâng tầm việc này lên một tầm cao mới bằng cách đảm bảo khả năng đọc được với phân tích hình ảnh nhận dạng ký tự quang học (OCR) hoặc xác minh ký tự quang học (OCV). OCR cho phép hệ thống đọc văn bản in, mã vạch và số sê-ri để truy xuất nguồn gốc và tuân thủ.

Phân tích màu sắc và quang phổ

Các hệ thống tiên tiến có thể phân tích độ đồng nhất màu sắc và sử dụng hình ảnh quang phổ để phát hiện thành phần vật liệu hoặc tạp chất vô hình với mắt người. Áp dụng hình ảnh quang phổ hoặc các công nghệ hình ảnh khác vào màn hình, thiết bị AR/VR và dụng cụ hình ảnh y tế, trong đó độ chính xác màu sắc là yếu tố quan trọng để thiết bị hoạt động hiệu quả. Hệ thống thị giác sẽ chụp ảnh và so sánh chúng với các giới hạn thử nghiệm đã đặt. Điều này sẽ xác định kết quả đạt/không đạt. Trong quá trình kiểm tra thủ công, kết quả đạt/không đạt được dựa trên ý kiến của người vận hành. Đã được chứng minh rằng kết quả có thể khác nhau tùy theo từng người, từ ca sáng đến ca chiều và từ thứ Hai đến thứ Năm. Kiểm tra thị giác cung cấp kết quả nhất quán, đáng tin cậy, khách quan và có thể lặp lại, bất kỳ thời điểm nào trong ngày. Một ví dụ khác về phân tích màu sắc là hình ảnh siêu quang phổ có thể được sử dụng để phân biệt các bộ phận có vẻ giống hệt nhau. Điều này thường được sử dụng trong dược phẩm để xác định xem thuốc có được đóng chai đúng cách hay không.

Phần mềm tự học trong thị giác máy

Hệ thống thông minh thích ứng với các mô hình mới như thế nào

Các hệ thống thị giác máy hiện đại sử dụng AI và học máy để thích ứng với các loại lỗi hoặc biến thể sản phẩm mới mà không cần lập trình lại thủ công. Điều này giúp chúng linh hoạt hơn trong môi trường sản xuất năng động. 

Công nghệ thị giác máy đã phát triển đáng kể và giờ đây phù hợp với khả năng diễn giải của chúng ta trong nhiều trường hợp. Sử dụng các thuật toán thị giác tự học phức tạp, công nghệ hiện tại có khả năng xử lý hình ảnh theo cùng cách mà bộ não con người thực hiện nhiệm vụ, mặc dù Nhanh hơn nhiều và đồng thời xử lý được nhiều linh kiện hơn. Nếu được cung cấp thư viện hình ảnh với thông tin bổ sung, phần mềm thông minh có thể tự học cách tìm lỗi mà không cần bất kỳ ai phải lập trình một dòng mã nào. Thông tin bổ sung này có thể chỉ ra sản phẩm nào tốt và sản phẩm nào kém chất lượng, hoặc chỉ ra vị trí lỗi. Ngay cả những sản phẩm đã thay đổi thiết kế cũng có thể được nhận dạng nhanh chóng. Hơn nữa, khi xử lý khối lượng lớn dữ liệu ở tốc độ cao, hệ thống sẽ không chỉ thu thập thông tin này mà còn sắp xếp chúng. Việc tiếp nhận dữ liệu đã tốt, nhưng việc hiểu và tận dụng nó còn tốt hơn nhiều.

Sử dụng dữ liệu để dự đoán lỗi và kích hoạt can thiệp

Bằng cách phân tích dữ liệu lịch sử, hệ thống có thể dự đoán thời điểm xảy ra lỗi và chủ động điều chỉnh quy trình. Điều này giúp giảm thiểu thời gian chết và lãng phí, đồng thời hoạt động theo đúng lịch trình đã định. Với dữ liệu thông minh do hệ thống tạo ra, các thuật toán thông minh có thể dễ dàng phát hiện sự không nhất quán là dấu hiệu của vấn đề với sản phẩm hay máy móc. Thông tin này sẽ giúp lên lịch bảo trì phòng ngừa hoặc bất kỳ biện pháp chủ động nào khác.

Tầm nhìn Căn chỉnh vật lýTại sao các nhà sản xuất tin tưởng vào Thị giác máy

Ổn định đầu ra trong điều kiện sản xuất thay đổi

Thị giác Máy sở hữu mọi yếu tố cần thiết để cải thiện quá trình phát triển hoặc sản xuất sản phẩm so với mắt người. Đây là chìa khóa cho việc kiểm tra sản phẩm chính xác và đáng tin cậy, bất kể ứng dụng nào. Với sự cạnh tranh ngày càng gia tăng trong mọi ngành, kiểm tra thị giác đã trở thành một yếu tố khác biệt quan trọng để duy trì khả năng cạnh tranh . Sản phẩm cần phát triển theo nhu cầu của người tiêu dùng, và ngày nay điều đó có nghĩa là chúng phải nhỏ hơn, nhanh hơn và phức tạp hơn. Hệ thống thị giác máy duy trì chất lượng kiểm tra đồng nhất ngay cả khi điều kiện sản xuất thay đổi, đảm bảo đầu ra đáng tin cậy và nhanh hơn.

Phát hiện sự cố nhanh hơn trong các cụm lắp ráp phức tạp

Trong các cụm lắp ráp phức tạp, nơi việc kiểm tra thủ công chậm chạp hoặc không thực tế, thị giác máy chính là giải pháp. Nó nhanh chóng xác định vấn đề, cho phép xử lý sự cố nhanh hơn và giảm thiểu rủi ro sản phẩm lỗi bị đưa ra khỏi nhà máy. Trong hầu hết mọi tình huống, tự động hóa thiết bị kiểm tra thị giác máy sẽ vượt trội hơn khả năng của mắt và não . Cạnh tranh rất khốc liệt và một đội ngũ máy móc được đào tạo bài bản là lá chắn tốt nhất để bảo vệ thương hiệu của bạn. Thị giác máy và học máy có thể nhìn thấy và nhận dạng các mẫu với tốc độ cực cao. Nhờ đó, chúng có mặt để bảo vệ sản phẩm và phát triển thương hiệu của bạn.

 

Bạn đã sẵn sàng nâng cấp quy trình kiểm tra chưa?

Máy móc nhìn tốt hơn con người. Đó là lý do tại sao tại Averna, hệ thống kiểm tra quang học và thị giác tiên tiến của chúng tôi kết hợp camera tốc độ cao, thuật toán AI và kỹ thuật chính xác để phát hiện lỗi, đảm bảo căn chỉnh và đảm bảo chất lượng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Nói chuyện với các chuyên gia của chúng tôi Xem Giải pháp Kiểm tra Tầm nhìn của chúng tôi