HALCON unterstützt das Zuschneiden von Textilmaterialien

Glas, Metall, Papier, Folie & Druck | Maschinenbau | Matching | Morphologie

T3LAB beschäftigt sich mit dem Technologietransfer im Informations und Kommunikationstechnik (IKT)-Bereich und ist spezialisiert auf die Realisierung von IKT-Lösungen in der Industrie 4.0. VisionLab ist ein offener Innovationszweig von T3LAB, der Anwendungen auf Basis von Industriekameras und Computer Vision-Bibliotheken entwickelt.

DAS PROJEKT

Textilien schneiden mit machine vision
Echtzeitsuche nach Schnittlinien mit dem CONTOURS-Modus

In diesem Projekt wurde MVTec HALCON implementiert, um den Produktionsausschuss zu minimieren und die Qualitätskontrolle bei der Herstellung von textilen Materialien zu verbessern.

In einem ersten Schritt wird die spezifische Kontur des Arbeitselements aus dem Bild extrahiert. Anschließend werden die Schnittkoordinaten an die zugehörigen Merkmale angepasst, um die Fertigungstoleranzen sowie die mechanischen Verformungen durch die Arbeitsmaschine zu kompensieren.

Für die Extraktion von Schnittkoordinaten aus Bildern gibt es zwei verschiedene Ansätze, die beide Morphologie- und Matching-Operatoren verwenden. Ein Weg ist die automatische Extraktion der äußersten Kontur (CONTOURS), der andere ist die Anpassung der Schnittkoordinaten eines Referenzmodells mit Hilfe der Shape-Matching-Technik (MODEL-SHAPE).

I.  Konturen:

Dieser Ansatz nutzt die automatische Extraktion der Kontur für jedes Label und benötigt weder ein Modell noch eine Ausgangskontur. Die Kontur muss vom Hintergrund unterscheidbar sein. Dieser Ansatz verwendet die Funktion background set in Kombination mit edge detectors und threshold. Die Verarbeitungszeiten sind deutlich geringer als beim Shape Matching, so dass es sich für das Ausschneiden von Etiketten mit unpräziser Verarbeitung eignet. Allerdings ist er weniger robust gegenüber den Belichtungs- und Hintergrundbedingungen der Textilien.

II.  Shape-Matching-Technik:

Dieser Ansatz basiert auf der Erstellung eines Modells und einer Startkontur. Das Modell ist die Referenz, an der die Verformung der Schnittkurven definiert wird (Rotation, Verschiebung und Skalierung). Letzteres kann entweder von einem Operator innerhalb der HMI-Anwendung erstellt oder über eine DXF-Datei importiert werden. Dieser Ansatz verwendet HALCON-Funktionen zur Modellerstellung und Modellanwendung. Er ist robuster gegenüber dem Hintergrund und hat eine höhere Leistung, kann aber nur für identische Etiketten verwendet werden.

DAS SETUP

Das Bildverarbeitungssystem besteht aus einer Teledyne DALSA C2420 Farbkamera mit einer Auflösung von 5Mpx und einer F=12mm-Optik. Die Kamera ist neben dem Schneidlaser positioniert, der orthogonal zur Schnittebene angeordnet ist. Das Erfassungssystem ist synchron zu dem Schneidesystem und erreicht eine maximale Geschwindigkeit von 5 Labels pro Sekunde. Die Geschwindigkeit ändert sich je nach Schnittbereich und den Eigenschaften des Elements selbst.

WARUM HALCON

"MVTec HALCON ermöglicht es, sowohl in der Akquisitionsphase als auch in der Entwicklungsphase, Anwendungen schnell und robust zu erstellen." – Federica Fergnani, T3LAB

 

Text und Bilder wurden freundlicherweise von iMAGE S und T3LAB zur Verfügung gestellt.