Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, João Pedro Camarinha
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/81067
Resumo: Dissertação de mestrado em Engenharia Física (especialização em Física da Informação)
id RCAP_99223498c1b49d4175a15c71f4a328f0
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/81067
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilhoInspeção ótica automáticaDeteção de defeitosIluminação brigh and dark fieldVisão por computadorAlto brilhoPolarimetriaAutomatic optical inspectionDefect detectionBright and dark field illuminationMachine visionHigh glossPolarimetryCiências Naturais::Ciências FísicasDissertação de mestrado em Engenharia Física (especialização em Física da Informação)O foco deste trabalho é a inspeção ótica automática de peças de plástico de automóvel com acabamento de alto brilho, principalmente, a deteção de defeitos como riscos, inclusões, acumulações de tinta e impressões digitais. Para isso, utiliza-se uma combinação de técnicas de iluminação bright e dark field, bem como um algoritmo especial para realçar e detetar defeitos. As peças possuem a mesma geometria e foram utilizadas como caso de estudo para garantir que o método é robusto para aplicações industriais, ou seja, cumpre os requisitos em termos de eficiência e tempo de inspeção. Estratégias pré-existentes são adaptadas, melhoradas e exploradas: as condições experimentais são aprimoradas, a relação entre as etapas de inspeção e o tempo de inspeção são melhor compreendidas e muitos parâmetros são testados para filtrar aqueles que devem serem evitados. Adicionalmente, métodos de polarimetria para deteção são estudados e testados com os mesmos objetivos, principalmente para examinar se um estudo mais aprofundado é valioso e para melhor compreender a interação da radiação com a matéria. Um conjunto de imagens de padrões com faixas brancas e pretas (iluminação bright e dark field) é projetado num LCD para iluminar a peça plástica para aquisição de imagem. Os padrões são alterados por um fator de deslocamento entre as imagens; cada região deve ser iluminada por bright e dark field dentro do conjunto, o que determina o seu número de imagens. Depois disso, as imagens adquiridas são processadas através de um algoritmo de realce de contraste e comparadas com a imagem processada de um template (sem defeitos). Essa comparação é feita por um algoritmo de segmentação usando técnicas de thresholding. Usando a técnica descrita, todos os defeitos foram detetados, exceto pequenos riscos superficiais. O mesmo LCD foi usado para iluminar as peças de alto brilho com condições de bright field, mas com uma câmara com micro polarizadores lineares. Os defeitos típicos comportam-se da mesma forma que as áreas sem defeito: existe conservação da polarização linear. Peças com tinta que contém flocos metálicos também foram testadas com esta técnica, apresentando resultados promissores para deteção de falta de homogeneidade nas tintas.The focus of this work is the automatic optical inspection of high-gloss plastic automobile parts, particularly, the detection of defects such as scratches, inclusions and fingerprints. In order to achieve it, a combination of bright and dark field illumination techniques, as well as a special algorithm for enhancing and detecting defects is used. The parts have the same geometry and were used as a case study to make sure the method is robust for industrial applications, i.e., fulfills the requirements in terms of efficiency and inspection time. Pre-existing strategies are adapted, improved and further explored: experimental conditions are sharpened, the relation between the stages of inspection and inspection time are better understood and many parameters are tested to filter those to avoid. Additionally, polarimetry methods for detection are briefly studied and tested with the same goals, mainly to examine if a more deepened study is valuable and to better comprehend the matter-light interaction. A set of images of striped patterns (achieving bright and dark field illumination) is projected on an LCD in order to illuminate the plastic part for image acquisition. The patterns are shifted by a displacement factor between images; every region must be illuminated by both bright and dark field witihin the set, determining its number of images. After that, acquired images are processed using a contrast enhancement algorithm and compared to the processed image of a template (with no defects). That comparison is based on a segmentation algorithm using thresholding techniques. Using bright and dark field, all defects were detected except small superficial scratches. The same LCD was used to illuminate the high-gloss parts with bright-field conditions, but with a camera with linear micro polarizers. Typical defects behave the same way as the non-defective areas: linear polarization is conserved. Parts with paint that contains metallic flakes were also tested using this technique, showing promising results for defect detection.Nunes-Pereira, E. J.Universidade do MinhoAraújo, João Pedro Camarinha2021-02-182021-02-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/81067por203047354info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T11:59:26Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/81067Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:49:13.741252Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
title Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
spellingShingle Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
Araújo, João Pedro Camarinha
Inspeção ótica automática
Deteção de defeitos
Iluminação brigh and dark field
Visão por computador
Alto brilho
Polarimetria
Automatic optical inspection
Defect detection
Bright and dark field illumination
Machine vision
High gloss
Polarimetry
Ciências Naturais::Ciências Físicas
title_short Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
title_full Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
title_fullStr Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
title_full_unstemmed Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
title_sort Inspeção ótica automática de superfícies de alto brilho
author Araújo, João Pedro Camarinha
author_facet Araújo, João Pedro Camarinha
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Nunes-Pereira, E. J.
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo, João Pedro Camarinha
dc.subject.por.fl_str_mv Inspeção ótica automática
Deteção de defeitos
Iluminação brigh and dark field
Visão por computador
Alto brilho
Polarimetria
Automatic optical inspection
Defect detection
Bright and dark field illumination
Machine vision
High gloss
Polarimetry
Ciências Naturais::Ciências Físicas
topic Inspeção ótica automática
Deteção de defeitos
Iluminação brigh and dark field
Visão por computador
Alto brilho
Polarimetria
Automatic optical inspection
Defect detection
Bright and dark field illumination
Machine vision
High gloss
Polarimetry
Ciências Naturais::Ciências Físicas
description Dissertação de mestrado em Engenharia Física (especialização em Física da Informação)
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-02-18
2021-02-18T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/81067
url https://hdl.handle.net/1822/81067
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv 203047354
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132256139214848

Registros relacionados