Mustafa Sarı

Mustafa Sarı hakkında

(Samsun, 26.03.1973, ,İTÜ, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği, Yazılım)

FACTORH Otomasyon ile Kameralı Kontrol

Kunt A.Ş. için FACTORH otomasyon ile geliştirilen kameralı kontrol uygulaması devreye alındı. Kunt A.Ş. 1955 yılından günümüze dek, özellikle otomotiv ve telekom sektöründe çalışan ülkemizin önde gelen firmalarındandır. Mavis olarak Kunt A.Ş. için geliştirdiğimiz kameralı kontrol uygulaması, Mercedes için yapılan elektronik bir soket üzerindeki kontrol ve ölçümlerin üretim esnasında online olarak yapılabilmesiydi.

Soketlerin kontrol edilebilmesi amacıyla, FACTORH Otomasyon tarafından tasarlanan dönel tezgah şeklindeki makina, özel olarak yerleştirilmiş 2 kameraya soketleri sırayla gösterecek, parçalar uygunsa, bir sonraki istasyona gidecek şekilde tasarlandı.

Üretim hızı saniyede 2 soket olacak şekilde, günde 3 vardiya çalışacak sistem test kullanımına alındı. Mavis olarak yapılan ilk testlerin ardından, FactorH yetkililerine eğitim verildi ve makina Kunt A.Ş. ye kuruldu. Kunt A.Ş. de verilecek eğitim ardından sistem devreye alınacak.

,

10/10/10

Özellikle 3D Vision alanında getirdiği sayısız yeniliklerle birlikte, 10 Ekim 2010 tarihinde HALCON 10 yayımlanmış olacak. İlk edinilen bilgilere göre; HALCON10, daha hızlı, daha az sistem kaynakları tüketen, daha gelişmiş ve daha kullanışlı bir sürüm olacak. MVTec, HALCON 10 sürümünün ilk duyurumunu 8-11 Haziran 2010 tarihinde Münih te düzenlenecek olan AUTOMATICA fuarında yapacağını açıkladı. MVTec, yeni versiyonda en çok dikkate değer geliştirmelerin 3D Vision ve Matching alanında olacağını belirtti.

HALCON 9.0.2

HALCON 9.0.2 versiyonunu yayımladı. Yeni versiyonda yapılan iyileştirmelerden ana başlıklar

  1. HDevelop için Geliştirilmiş Resim Alma Sihirbazı (Image Acquisition Assistance)
  2. 1D ve 2D barkod lar için geliştirilmiş okuma desteği
  3. Yüksek kontrastlı (High contrasts) resimlerde artırılmış doğrulukta ölçüm
  4. GigEVision arabiriminde kayda değer geliştirmeler
  5. Rapor edilmiş (bilinen) bug lar için düzeltmeler…

2009 Stuttgart Vision fuarında, MVTec tarafından verilen yemek sırasında özellikle 3. madde üzerinde durulmuştu. Benim de şahsen yoğun olarak kullanmayı düşüneceğim bir özellikti (Sadece bu özellikten dolayı 9.0.2 yi bekliyordum desem yeridir) Hassas ölçüm uygulamalarımızda, sıklıkla kullandığım edges_subpix yapıları, bundan sonra çok daha kesin sonuçlar verecek.  Bilindiği gibi, contour_processing işlemlerinde, foundation modülünde olduğu gibi threshold, var_threshold vb. fonksiyonlar kullanarak, kontrolü programcıya bırakmak yerine, üst düzey fonksiyonlar, programcıya fazla iş düşürmeden kendi hesabını yapmaktaydı. Ölçüm uygulamalarımızda özellikle vurguladığımız subpixel precision hassasiyeti, 9.0.2 versiyonu ile birlikte, kenar çizgisinin çok belirgin olmadığı durumlarda bile kesin sonuçlar verecek. Eski versiyonda, edges_subpix fonksiyonunda sobel_fast filtresine ait resmin gray değeri (byte tabanlı resimler için) 127 nin üzerindeyse (uint tabanlı resimlerde 32767 nin üzerindeyse),  kesinlik azalıyordu. Yeni versiyonda bu durum giderildi. Gerçi bu durum, kenar bulunmadan önce (edges_subpix işlemi yapılmadan önce) boundary ile resmi çevreleyen sınır bulunup, dilation_circle ile sınırlar bir parça genişletilip, elde edilen yeni sınır değerlerinin yapay olarak (artificially) koyulaştırılması (emphasize vb. fonksiyonlar ile) ve son olarak koyulaşmış kesin sınır alanına edges_subpix uygulanması ile giderilebiliyordu. Mavis olarak, sıklıkla kullandığımız yöntem de bu doğrultudaydı. 9.0.2 versiyonu bu konuda, biraz daha sade kod dizilimi kazandıracak bize. Son kullanıcı tarafında hassas ölçüm sonuçlarının bu anlamda değişeceğini beklemiyoruz. (Burada yeniden belirtmek isteriz ki, Mavis Kameralı Hassas Ölçüm uygulamaları, piyasada var olan en hızlı ve kesin kameralı online ölçüm uygulamalarıdır)

HALCON 9.0.2 hakkında daha detaylı bilgi için

http://www.mvtec.com/halcon/download/common/release-notes-9.0.2.html#Features_9_0_2

adresine bakabilirsiniz.

uEye 3.60 (Yeni versiyon)

ids imaging firmasının uEye kameraları için geliştirdiği sürücü ve arayüz programları yeni versiyonu 3.60 yayımlandı. http://www.ueyesetup.com adresinden indirilebilir.

uEye Demo programında değişen görsel arabirim ve ilave birkaç özellik göze çarpmaktadır (Profile desteği, customization, auto contrast vb.)

uEye, programcılar için güçlü bir SDK sunmaktadır. Hemen hemen tüm görüntü işleme arabirimleri (3rd parti geliştiriciler dahil) desteklenmektedir. ActiveX, DirectShow,  GeniCAM, Twain, HALCON, CVB, LabView, Cognex, NeuroCheck için hazır API desteği hazır olarak gelmektedir. iDS, 64 bit Windows ve Linux için API geliştirmelerine devam ettiğini duyuruyor. Dolayısıyla kısa süre içinde 64 bit uygulamaları da bekleyebiliriz. (64 bit sürücü dosyaları halihazırda mevcut)

uEye SDK, HALCON, Cognex, MIL vb. gelişmiş bir arabirim kullanmak yerine, kendi görüntü görüntü işleme kütüphanesini geliştirmek isteyen geliştiriciler için eşsiz bir kaynak sunmaktadır. Hem windows hem de Linux işletim sistemini tam desteklemektedir. VB, VB.NET, C, C++, C#, Delphi gibi diller için hazır bir çok örnek ve detaylı dökümantasyon içermektedir.

uEye kameraları ve teknik bilgi, Mavis ten tedarik edilebilir. Mavis, uEye kameralar, bağlantı ekipmanları ve yazılımcılar için destek sunmaktadır. Görüntü işleme ile ilgilenen profesyonel ve amatörler, öğrenciler, akademisyenler veya kendi otomasyon projesine kamera entegre etmek isteyen hemen herkes Mavis ten teknik bilgi alabilir.

VYP 1.82 için yeni icon lar…

Mavis VYP yazılımına, 4 yeni icon seçeneği eklendi. Şeffaf, çerçeveli, beyaz ve default olmak üzere 4 yeni icon seçeneği sadece görsel bir etki katmaktadır. Birden fazla Mavis VYP uygulamasına sahip müşteriler için ayırt edici bir özellik olarak kullanılabilir. Yeni iconlarda, üst tarafta kullandığımız kameraların resmi ve altta Mavis yazısı belirmekte ve böylece Mavise özgü bir uygulama olduğu belirtilmektedir.

Bunun yanısıra, VYP yazılımının özellikleri (functionality) ve kullanıcı arabirimi (user interface) üzerinde bir kaç geliştirme yapılmıştır.

Bunlar;

  • Log penrecesinde pause seçeneği (Çok hızlı akan ekranlarda, ekranı geçici bir süre dondurabilmek amacıyla)
  • Log penceresinde belirli bir sayıya sabitleme özelliği (ekranda binlerce satır arasından arama yapmak yerine, son 12 satır kalsın vb. kullanımı için)
  • USB DIO modülde, manual olarak gönderilen verilerin de ekranda gösterilmesi
  • OCR arabirimi
  • Yeni görevler (Barkod işlemleri)

özellikle OCR arabirimi hakkında ileride bilgi verilecektir. Buradaki temel amaç, kullanıcının hazır fontları kullanabilmesi veya kendisinin kolayca programa font öğretebilmesi. (Akıllı OCR)

Akıllı Elektronik Terazi (Kameralı Tartı)

Mavis, ülkemizin önde gelen elektronik terazi ve tartı üretimi yapan firması ile yaptığı ortak çalışmada, elektronik tartı üzerindeki nesneleri otomatik olarak tanıyıp OCR işlemine tabi tutan projeye başlamıştır. Belirlenen çalışma takvimi kapsamında, ortaya örnek (demo ürün) çıkartmak için geliştirmelere başlanmış olup, geliştirilecek ürünün OCR özellikleri ile donatılması kararlaştırılmıştır.

Geliştirilen ürün, mavis tarafından ar-ge çalışması olarak çok önceden başlatılmış ve çalışır gerçek ürün haline getirilmiş olan, Object Finder / Object Descriptor uygulamasının elektronik tartı ve terazi sistemlerine uyarlanmış halidir.

Sistemin Çalışması :

Elektronik tartı / terazi üzerindeki ürün (marketlerdeki barkod okuma sisteminde olduğu gibi) önce sensör yardımıyla algılanır (kaba algılama), sensörden gelen bilgi ile birlikte, tartı üzerindeki cismin kamera ile fotoğrafı alınır ve Mavis VYP yazılımı ile alınan görüntü işlenir.

Bu işlemede

  • 1 Boyutlu Barkod okuma (EAN13, CODE39, CODE128 vb. )
  • 2 Boyutlu Barkod okuma (Karekod, datamatrix, PDF417  ..)
  • Şekil tanıma (Shape Matching)
  • Renk ayırdetme (Color Processing)
  • OCR (Karakter Okuma – Optical Character Recognization)

İşlemleri yapılır.

Tüm bu işlemler sonucu

  • Elektriksel Çıkış Verme (5-24V, Röle çekme) (PLC çıkışı, hattı durdurma, konveyörü durdurma, ses, ışık vb.)
  • Veritabanına kaydetme (İstatistiksel analiz)
  • Diğer programlara veri gönderme (DDE – Dynamic Data Exchange)

gibi işlemler de gerçekleştirilebilir.

Program, Mavis VYP nin gelişmiş ve kolay kullanımlı arabiriminin getirdiği avantajları kullanıp, buna ilaveten yeni nesnelerin ve OCR edeceği karakterlerin öğretilebileceği arabirime sahiptir.

Mavis, bu projede otomotiv sektöründe başarıyla uyguladığı OCR projelerinden edindiği bilgi birikimi ile HALCON shape matching (component based- descriptor based, template based, correlation based) teknolojisinin gücünü birleştirerek, sadece ülkemizde değil uluslararası piyasalarda rekabet edebilecek bir ürün çıkartmayı hedeflemiştir.

Çalışmalar ilerledikçe, proje resimleri burada yayınlanacaktır…

Stationary Camera vs Moving Camera

Kameralı Robotik uygulamalarında, kamera ya sabit bir yerde ya da robotun üzerinde hareketli olarak yer alır. Mavis olarak gerçekleştirdiğimiz uygulamalar genelde sabit kameralı uygulamalardı. Geçen yıl, torpido traversi olarak bilinen bir parça üzerinde 30-40 a varan sayıda farklı kontrolleri gerçekleştiren bir uygulama yapmamız gerekmişti. Projede toplam 12 kamera kullanılmıştı. Bu kadar çok sayıda kamera kullanılmasının sebebi kontrol edilecek parça ve soketlerin 2 x 1 mt. lik bir alanda, çok farklı açılarda bulunmasıydı. 12 kamerayla geniş bir yüzey, neredeyse tüm açılardan taranarak kontrol ediliyordu. Bunun alternatifi, kameraları bir robot kolu üzerinde hareket ettirmek olabilirdi. Robot, önceden programlanmış bir biçimde her bir parçaya doğru gider, kamera görüntü çeker ve yapması gereken kontrolleri gerçekleştirir. Pek ala böyle bir sistem de başarılı olabilir. Yine de böyle bir uygulamanın ilk etapta akla gelebilecek bir kaç dezavantajı olabilir.

  1. Robot kullanmak çok sayıda kamera kullanmaya göre çok daha pahalı bir çözümdür
  2. Robotu kontrol edilecek tüm parçalara doğru götürmek, zaman alıcı bir işlemdir
  3. Hassas ölçüm yapılmak isteniyorsa, Robot hassasiyeti de hesaplara katılmak zorundadır
  4. Robot tüm parçalara gidemiyor olabilir

Yine de, hareketli kameraların kullanımını pratik kılan uygulamalar da olabilir.

Aşağıda, Stuttgart Vision fuarında HALCON standında sergilenen hareketli kamera ile parçaların pozisyonunun bulunması ve robot yardımıyla yerleştirilmesi resmi var. Onun da altında, 37. yaşıma girdiğim güne ait bir resim…

Camera Trigger vs. IO Trigger

Kameralı kontrol sistemlerinde kontrolün belirli bir tetik sinyali ile yapılabilmesi için 2 yol vardır.

  1. Tetik sinyali direk olarak kameraya girilir
  2. Tetik sinyali bir IO kart yardımıyla bilgisayara girilir

1. yöntemin avantajları :

  • IO Kart gibi ilave bir donanıma ihtiyaç olmaması
  • Kablolama sorunlarının daha az olması
  • Sensör çalışma mantığına daha yakın olması ve bakım elemanları tarafından daha kolay monte edilebilmesi
  • Tetik sinyalini aradaki kart – sürücü – program vb. arabirimlerden geçirmeden direk olarak iletebilme kolaylığı

1. yöntemin dezavantajları

  • Kontrolün programda olmaması, dolayısıyla debug (hata izleme) işlemlerinin zor yapılabilmesi
  • Kameradan görüntüyü sonsuz bir döngü içinde alma mecburiyeti ve dolayısıyla windows çalışma mantığına aykırı programlama (event based programming, reentrant message processing… kavramlarına aykırı kodlama)
  • timeout değerlerine uyma zorunluluğu (her zamankinden daha fazla olarak)
  • istisna yönetim bloklarına aşırı iş bırakma (try-catch yapıları)

gibi bir liste yapılabilir. (Kuşkusuz kullanılan yöntem ve teknolojiye bağımlı olmakla birlikte)

Bu maddelerin avantaj ve dezavantaj başlıkları yer değiştirilirse, 2. yöntem için de liste yapılmış olur.

Her ne kadar Mavis olarak 2.  yöntemi tercih etsek ve hatta kendi digital USB IO kartımızı üretmiş olsak ta, 1. yöntemin kullanıldığı uygulamalarımız da mevcuttur.

Derby traş bıçaklarında, 4 yıl önce yazılmış uygulamamız, 1. yöntemi başarıyla kullanan iyi bir örnektir. Aşağıda ekran görüntüsü verilen uygulama, ortalama 500 ms. süre aralıklarla kamera karşısına dönel bir platform üzerinde gelen traş bıçaklarının kalite kontrolünü yapmaktadır.

Yapılan Kontroller

  • Bıçaklar arası mesafe ölçümü
  • Kayganlaştırıcı parça yüzeykontrolü
  • Kauçuk yüzey kontrolü
  • Tüm varlık kontrolleri
  • Pozisyon kontrolü

Plastik Enjeksiyon Hassas Ölçüm

Enjeksiyon makinaları tarafından üretilen ve sonrasında kesim gibi işlemlere tabi tutulan parçaların %100 ölçümlerinin yapılması işlemi Mavis VYP Hassas Ölçüm sistemi tarafından yapılmaktadır.

Ölçüm Tekniği :

Kamera array (birden fazla kameranın yan yana vektör ya da matris şeklinde) dizilerek alınan görüntünün birleştirilmesi ve işlenmesi.

Ölçülecek parçanın büyük olması durumunda, hassas ölçüm için, 50 – 75 mm, megapixel lens ile bakıldığında parçanın yalnızca bir kısmı görüş alanına girmektedir. Müşteri tarafından istenen hassasiyeti (.01 gibi)  yakalayabilmek için yan yana dizilmiş 2 veya daha çok sayıda kamera ile bakmak gerekebilir.

Mavis görüntü işleme yazılımı (VYP) sınırsız sayıda kamera ile çalışabildiğinden, çok sayıda kameralı uygulamalar için avantajlı hale gelmektedir.

Aynı anda, yandan bakan 2 kamera ile aynı parçadan alınan görüntüde, çıkıntı şeklindeki parçaların ve mesafelerinin ölçümü.