Cảm biến hình ảnh hoạt động như thế nào?

Quá trình xử lý của cảm biến hình ảnh bao gồm 3 khâu: thu thập, phân tích,  và đưa ra quyết định.

Ø  Khâu thu thập - Acquisition:

·         Bắt đầu từ hình ảnh thu được từ đối tượng, cảm biến hình ảnh phải nhận dạng đặc điểm yêu cầu theo các khía cạnh: vị trí, hướng, hình dạng, cường độ sáng, số lượng chi tiết.

·         Để nhận dạng các đặc điểm đối tượng 1 cách chính xác yêu cầu của hệ thống là phải có thiết bị chiếu sáng hỗ trợ để cung cấp cho cảm biến hình ảnh đầu vào có độ tương phản cao giữa các chi tiết và nền xung quanh. Vì thế phải chọn nguồn sáng (LED, fluorescent, Halogen,...) và vị trí đặt nguồn sáng phù hợp.1 khía cạnh khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh đầu vào đó là các thấu kính - lens.

·         Các thấu kính này phải đảm bảo khuếch đại các chi tiết nhận dạng lên chip hình ảnh, tối ưu tầm nhìn mà không làm biến dạng hay sai khác hình ảnh thật của đối tượng. Tuy nhiên cũng tùy vào từng ứng dụng cụ thể mà ta cần nâng cao độ phân giải của hình ảnh đối tượng đến mức cần thiết. Các ứng dụng phát hiện, detect chỉ cần độ phân giải thấp trong khí các ứng dụng kiểm tra cần độ phân giải cao hơn, đối với các chi tiết kích thước nhỏ, đặt sát nhau cần độ phân giải cao hơn nữa.

Ø  Khâu phân tích - Analysis:

·         Công việc đầu tiên cần làm là định nghĩa các đặc điểm nhận dạng cho chi tiết, đối tượng được chấp nhận. Cách thức là sử dụng giao diện đồ họa trên màn hình của cảm biến hoặc kết nối qua máy tính. Bước 1: khu vực cần quan tâm sẽ được khoanh vùng để cảm biến tập trung vào đó để phân tích, các khu vực còn lại vẫn được hiện lên màn hình tuy nhiên sẽ được bỏ qua khi xử lý dữ liệu.

·         Các công cụ được xử dụng trong khâu phân tích sẽ bao gồm: Location Tools và Vision Tools. Location tools sử dụng như 1 điểm tham chiếu để chỉnh vị trí của vùng cần kiểm tra. Vision tools sử dụng để phân tích hình ảnh và các thông tin chi tiết cho quá trình kiểm tra.

·         Location Tool có thể được sử dụng ở các ứng dụng như kiểm tra vị trí của nhãn trên hộp bằng cách so sánh các điểm mép tìm được trên đối tượng so sánh với các mép yêu cầu trước; kiểm tra các con số, chữ cái so sánh với yêu cầu cho trước; đo khoảng cách của đối tượng đặt với vị trí và góc quay bất kỳ (đặt trước hình dạng) ví dụ như đo chiều dài của 1 bu lông trên băng chuyền.

·         Vision Tool đầu tiên sẽ chuyển đổi hình ảnh trong vùng cần phân tích ra thành các điểm ảnh đen hoặc trắng, sau đó đếm số điểm ảnh đen hoặc trắng đó, tính cường độ độ sáng trung bình, phân nhóm các điểm ảnh tương đương sau đó đưa ra quyết định.

Ø  Đưa ra kết quả đầu ra - Determination:

Sau quá trình phân tích, cảm biến hình ảnh đã so sánh các điểm ảnh trên vùng cần kiểm tra với các yêu cầu đặt trước, với ứng dụng kiểm tra quyết định có đạt yêu cầu hay không sẽ căn cứ vào số lượng sai khác có nằm trong phạm vi cho phép hay không. Kết quả sẽ được đưa ra qua cổng rời rạc, Ethernet hoặc serial connection.