visao de maquina aula 01 2014 introducao
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Visão de MáquinasTRANSCRIPT
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Universidade TecnolUniversidade Tecnolgica Federal do Parangica Federal do Paran
Aula 01 2014Introduo aos Sistemas de Viso
Professor: Marcelo Victor Wst Zibetti, Dr. Eng.
ME6BX ME6BX -- Viso de Maquina na Viso de Maquina na IndIndstriastria
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Tpicos da aula
O que viso de mquina? Porque est se tornando popular? Como funciona?
Cadeia de processamento de informaes Aplicaes
Tarefas tpicas de viso de mquina Onde pode ser utilizada?
O que esperar do futuro?
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O que a viso de mquina?
Basicamente: Uso de sensores de imagem
(cmeras)+
Programa de anlise de imagens
+ Hardware de processamento
+ Iluminao, filtros de luz, outros
acessrios=
Sistema de inspeo e auxlio ao controle de mquina ou sistema industrial
1. Pea sendo produzida2. Sistema de viso e seus componentes3. Sensor de posicionamento4. Controlador5. Acionamento da esteira6. Mecanismo de movimentao de peas
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Por que est se tornando popular?
Preo dos equipamentos tem baixado Mais fabricantes de cmeras, lentes e acessrios Uso de interfaces e padres mais abertos Custo dos computadores, processadores
Novos ambientes de desenvolvimento simplificaram a programao Softwares mais simples Maior variedade de softwares
Difuso do conhecimento sobre viso de mquina No mais assunto de ps-graduao No mais s para nerd
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Como funciona?
1. Cmera industrial2. Hardware de processamento3. Software de processamento
Ambiente de desenvolvimento Tarefas de processamento
4. Ambiente de aquisio
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Cadeia de processamento de informaes
Fonte: Hornberg, 2006.
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Tarefas tpicas de viso de mquina
Inspeo dimensional e de forma Usada para verificar quais os parmetros geomtricos de uma pea, e
se os mesmos esto dentro de certas tolerncias. Estimao de posio
Usado para posicionamento de robs de montagem ou sistemas pick-and-place robticos.
Verificao de presena de objetos ou de caractersticas visuais Usado para verificar se montagens esto completas e corretas, ou se
peas/componentes esto em posio para montagem, ou ainda verificar nvel, cor e outros detalhes no geomtricos em peas.
Identificao de objetos Usado para distinguir diferentes objetos para controle de fluxo de
material ou para decidir que inspeo realizar. Inspeo de superfcie
Verificar o acabamento de superfcie em busca de arranhes, salincias, recortes.
Fonte: Steger, Ulrich e Wiedemann, 2008.
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Aplicaes: onde pode ser utilizada?
Controle de qualidade Metrologia, na linha de produo, ou nas clulas de
manufatura. Controle robtico
Movimentao de materiais e peas (brao robtico), montagens, processamento.
Controle de sistemas de manufatura Movimentao de peas (fluxo no sistema), presena de
peas, materiais e pessoas, estado de mquinas. Outras aplicaes:
Reconstruo 3D de peas, ensaios mecnicos, pesquisas, etc...
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Controle de qualidade
Inspeo dimensional (medidas de pea) Vantagens
Rpida (em mdia 50 inspees/seg) Pode ser realizada na linha de
produoDiferentes medidas do produto podem
ser inspecionadas Pontos fracos atualmente:
Preciso 0.1 ~ 0.01 mmm (entre rgua e paqumetro)
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Controle de qualidade
Controle de qualidade na linha Usado diretamente na linha de
produo Alta velocidade
Limitado apenas pela velocidade da cmera e do hardware de inspeo
Flexibilidade: Verifica diferentes
aspectos e diferentesprodutos
S muda o programa, o mesmo hardware podeser utilizado
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Controle de qualidade e controle do sistema
Inspeo de tubos
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Controle de qualidade e controle do sistema
Produo de embalagens plsticas
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Controle de qualidade e controle do sistema
Produo de alimentos, incluindo identificao de cdigos
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Controle de sistemas (clulas) de manufatura
Viso global do processoVerificao de estados da
clulas (mquinas e peas)
Segurana de pessoas e do processoAtuao em paralelo com
sensores de presena, barreiras pticas
Ainda no substitui outros sensores
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Controle de sistemas (clulas) de manufatura
Verificao do funcionamento correto do processo
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Controle de sistemas (clulas) de manufatura
Identificao de Peas Identificar automaticamente
a pea sendo produzidacontrole de movimentao
de materiais Usado como suporte, ou
mesmo substituindo aidentificao feita por:Cdigo de barras, ou; Identificadores de radio freqncia ( RFID)
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Controle de robtico
Posicionamento do brao robticoMaior preciso do
movimentoCorreo de possveis
desalinhamentos Posicionamento de objeto
Retirar peas da linhaMontagem
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Controle de robtico
Posicionamento de objeto para processamento e montagem
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Controle de qualidade
Verificao de nvel de fludos
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Controle de qualidade
Anlise de superfcie
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Reconstruo 3D
Parte do scaneamento 3D
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Outras aplicaes
Ensaios mecnicos Estudo de fludos
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O que o futuro reserva?
Cmeras e equipamentos continuam evoluindo Mais resoluo, velocidade, custo acessvel.
Softwares continuam se aprimorando Mais simples, mais funes, mais rpidos.
Conhecimento cada vez mais difundido No necessrio conhecimentos avanados para comear,
mas traz mais benefcio para o profissional. Novas aplicaes de viso na indstria
A viso de mquina ter cada vez mais espao e uma demanda cada vez maior.
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Sites interessantes
vision-systems.com
edmundoptics.com
ni.com/vision
keyence.com
visiononline.org/
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Concluses
O que vimos nesta aula: O que viso de mquina? Porque est se tornando popular? Como funciona?
Cadeia de processamento de informaes Aplicaes
Tarefas tpicas de viso de mquinaOnde pode ser utilizada?
O que esperar do futuro?
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Referncias e Exerccios
Cap 1 - STEGER, C., ULRICH, M., WIEDEMANN, C. Machine vision algorithms and applications. Wiley VCH, 2008.
Preface e Cap 2 - HORNBERG, A. Handbook of Machine Vision. WILEY-VCH Verlag, 2006. (ebook)
Introduo - ZIBETTI, M. V. W. Viso de Mquina e suas Aplicaes na Automao Industrial, UTFPR, 2011.
Sites e materiais tcnicos fornecidos pelos fabricantes em seus respectivos web sites.
Questionrio da aula no moodle.
OBS: parte destes slides contm material retirado dos livros referenciados e de material dos fabricantes de sistemas de viso.