Desenvolvimento de uma toolbox de soluções para inspeção visual automática

Abstract

No mundo industrial, as empresas pretendem que as suas linhas de produção apresentem elevadas taxas de produtividade e altos níveis de qualidade dos produtos. Para isso, é feita a inspeção visual por trabalhadores que, devido ao facto deste processo ser repetitivo e o nível de atenção do trabalhador tender a diminuir, podem levar a avaliações subjetivas e incorretas. A solução passa pela utilização de sistemas de inspeção visual automática, uma vez que estes permitem obter soluções reproduzíveis e ajudam a controlar a taxa de erro. O objetivo deste trabalho passa pelo desenvolvimento de uma toolbox de soluções parametrizáveis, através de uma interface gráfica apropriada ao problema, de forma a poderem ser aplicadas em problemas similares. Esta dissertação foca-se na deteção de quatro problemas específicos, nomeadamente, a deteção de marcadores fiduciais, a deteção de pinos, a deteção do centro geométrico e verificação do posicionamento de ponteiros e deteção da ausência ou posicionamento defeituoso de parafusos. Os métodos propostos para cada um dos problemas foram baseadas nos operadores fornecidos pelo software Halcon e validados em diferentes objetos. Os métodos desenvolvidos mostraram ser eficientes, sendo capazes de detetar corretamente os objetos. Assim, as metodologias propostas apresentam-se como promissoras para serem implementadas num sistema de inspeção visual automática, a nível industrial. A aplicação desenvolvida centra-se na definição de micro-operações e no motor de execução. É a combinação do modo interativo da aplicação, com a toolbox parametrizável, que possibilita o utilizador de configurar as soluções. Relativamente aos resultados, estes vão de encontro aos objetivos estipulados, uma vez que a toolbox desenvolvida permite ao utilizador modificar as soluções, ajustando-as para diferentes problemas similares.

In the industrial world, companies want their production lines to have high productivity rates and high product quality levels. For this, the visual inspection is made by workers, which may lead to subjective and incorrect evaluations because this process is repetitive, and the level of attention of the worker tends to decrease. The solution involves the use of automatic visual inspection systems as they provide reproducible solutions and help to control the error rate. The objective of this work is the development of a solution toolbox and the implementation of parameterizable solutions so that they can be applied to similar problems, through a graphical interface appropriate to the problem. This dissertation focuses on the detection of four specific problems, namely, fiducial marker detection, pin detection, geometric center detection and pointer positioning verification, and the absence or defective positioning of screws. The proposed methods for each problem were based on operators provided by Halcon software and validated on different objects. The developed methods proved to be efficient and robust, being able to detect the objects correctly. Thus, the proposed methodologies have shown to be promising for implementation in an automatic visual inspection system at the industrial level. The application developed focuses on the definition of micro-operations and the execution engine. It is the combination of the interactive mode of the application with the parameterizable toolbox that enables the user to configure the solutions. Regarding the results, these meet the stated objectives, since the developed toolbox allows the user to modify the solutions, adjusting them to different similar problems.