Optical Inspection of Industrial Product

Abstract

The implementation of algorithms based on computer vision to the industry has brought great advantages when carrying out inspections of industrial products, that is why this document focuses on the realization of a 3D inspection of an object through the method of Photometric Stereo. A method that is based on taking images under different lighting directions, thus allowing estimating the map of the surface of the object under inspection. To develop this method, a light ring from the Smart Light company with its respective controller and a Basler monochrome camera was implemented. During the development of this master's thesis, it was possible to observe the operation of each of the stages to carry out the inspection, in this case, the capture of images, the reconstruction method, and the calibration process to convert pixels to real units and thus to be able to compare the dimensions obtained by the algorithm concerning the real measurements of the object. Finally, the response of the system to objects that differ from one another concerning geometry, size, or material is analyzed and thus the precision of the approach used is verified.

Implementace algoritmů založených na počítačovém vidění v průmyslu přinesla velké výhody při provádění inspekcí průmyslových produktů, proto se tento dokument zaměřuje na realizaci 3D inspekce objektu metodou fotometrického sterea. Metoda, která je založena na pořizování snímků v různých směrech osvětlení, což umožňuje odhadnout mapu povrchu kontrolovaného objektu. K vývoji této metody byl využit segmentový prstencový osvětlovač od společnosti Smart Light s příslušným ovladačem a monochromatickou kamerou Basler. Během vývoje této diplomové práce je možné sledovat provoz každé z fází provádění kontroly, v tomto případě pořizování snímků, metodu rekonstrukce a proces kalibrace pro převod pixelů na skutečné jednotky, a tak být schopen porovnat rozměry získané algoritmem týkajícím se skutečných měření objektu. Nakonec je analyzována odezva systému na objekty, které se navzájem liší, pokud jde o geometrii, velikost nebo materiál, a ověřuje se tak přesnost použitého přístupu.