BÁO cáo lập TRÌNH căn bản hệ thống xử lý ảnh phân biệt sản phẩm bằng kích thước

Xét về các điều kiện cụ thể ở nước ta trong công cuộc công nghiệp hóa hiệnđại hóa sử dụng ngày càng nhiều thiết bị hiện đại để điều kiển tự động các quátrình sản xuất, gia công, chế biến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAAKHOAĐIỆN – ĐIỆNTỬ

BÁO CÁO LẬP TRÌNH CĂN BẢN CHO BÀI THI GIỮA KÌ 1 NĂM

HỌC2022-2023

PROJECT:“Hệthốngxửlýảnhphânbiệt sản phẩmbằngkíchthước”

GVHD:TS.LêMinhHuy

Thànhviên nhóm

1 NguyễnThịHương-21013343

2 NguyễnThịDuyên-21013330

3 NguyễnThịPhươngAnh-21013355

Nămhọc2022-2023

NguyễnThịHương

Chỉnhsủavideo

Trình bày phần điều kiện phân loại sản phẩm theokíchthước

Vẽsơ đồhoạt độngcủa hệthống

NguyễnThịDuyên

Viếtbáo cáo

Trình bày phần cổng kết nối visa và một số điềukiện

Nguyễn Thị

PhươngAnh

Tạopowerpoint

Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống.Xửlý ảnh

Phần1:Lời nói đầu 4

Phần2 :Giớithiệu 5

1 Hệthốngphân loại sản phẩmtheokíchthước 6

1.1 Sơđồhoạtđộng 6

1.2Nguyênlíhoạtđộng 6

Phần3 :Chitiếtdựán 8

I.Giớithiệuchung 8

II. Giaodiệncủaphầnmềm 8

1 Hệthốngxửlí ảnh 9

1.1.Thunhậnảnh 9

1.2. Xửlí ảnh 10

2 Điềukiệnđểphânloạikíchthướcsản phẩm 11

3 Cổngkếtnối vàmột sốđiềukiện 12

3.1. Mởcôngkếtnối Visa 12

3.2Tạo mảng 13

Phần4 :Kết luận 14

Phần5 :Tàiliệu thamkhảo 15

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu vật chất và tinh thần của con người ngàycàng cao, vì thế bài toán về cung - cầu đang được các nhà sản xuất tìm cách giảiquyết Tự động hóa trong dây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu, nó đòihỏi sự nhanh chóng, chính xác và giảm thiểu được nhân công lao động Quátrình sản xuất càng được

tự động hóa nâng cao năng suất sản xuất giảm chi phítăngtínhcạnhtranhchocácdoanhnghiệp

Xét về các điều kiện cụ thể ở nước ta trong công cuộc công nghiệp hóa hiệnđại hóa sử dụng ngày càng nhiều thiết bị hiện đại để điều kiển tự động các quátrình sản xuất, gia công, chế biến sản phẩm, Điều này dẫn tới các việc hìnhthành các hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa ở mức độ cao đốivớis ả n x u ấ t h à n g l o ạ t n h ỏ v à l o ạ t v ừ a t r ê n c ơ s ở s ử d ụ n g c á c m á y C N

C v à robot công nghiệp Trong đó một khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượnghànghóabán ralàhệthốngphânloạisản phẩm

Đồ án thiết kế hệ thống với đề tài “Hệ thống phân loại sản phẩm theo kíchthước” được nghiên cứu nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúpcho học sinh, sinh viên thấy được mối liên hệ giữakiến thức đã học

ởt r ư ờ n g với những ứng dụng bên ngoài thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọngtrong nhiều lĩnh vực như vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm và phân loại sảnphẩm.Với hệ thống tự động hóanày,chúng ta có thểgiảmthiểu đượcn h â n côngđi kèmvớigiảmchiphí sảnxuất

Do kiến thức còn hạn hẹp và thời gian thực hiện không nhiều nên trong quátrình thực hiện sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót Đề tài rất mong nhận được sựgópý từquýthầycô

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Minh Huy trên cương vị là giảngviênhọcphầnLậptrìnhcănbản-điệntử,cũngnhưlàgiảngviênhướngdẫnđề

tài đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn, giảng giải tận tình về các vướng mắc trongquátrìnhtìmhiểu vàthựchiện đềtài

Emxin chânthànhcảm ơn!

PHẦN2.GIỚI THIỆU

Ngày nay, việc tập trung hóa - tự động hóa công tác quản lý, giám sát và điềukhiểnc á c h ệ t h ố n g t ự đ ộ n g n h ằ m n â n g c a o h i ệ u q u ả c ủ a q u á t r ì n h s ả

n x u ấ t , tránhrủiro,tiếtkiệmđượcchiphí

Hệ thống phân loại sản phẩm được ứng dụng nhiềut r o n g q u á t r ì n h

s ả n x u ấ t tự động hàng hóa với số lượng lớn, giúp phân loại nhanh những sản phẩm đạtyêucầu và những sản phẩm bị lỗi (phế phẩm) cũng như phân loại thành nhữngnhómcóđặcđiểmkhácnhauphụcvụ chonhữngcôngđoạn sảnxuất saunày

Trong các nhà máy sản xuất thực phẩm, nhà máy sản xuất gạch ốp lát chongành xây dựng hay sản xuất các chi tiết cơ khí, kinh kiện điện tử, dòng sảnphẩm được tạo ra sau hàng loạt những quy trình công nghệ cần được kiểm tra đểđảm bảo loại bỏ được những phế phẩm cùng với đó phân loại những sản phẩmđạt chất lượng thành những nhóm cùng loại khác nhau, tạo điều kiện thuận lợicho quá trình lưu kho

để phân phối ra thị trường hay phục vụ tốt hơn cho nhữngcông đoạn sản xuất tiếp theo Hỡn nữa, nó còn có thể tích hợp thêm được cácchức năng dán nhãn, đếm và quản lý sản phẩm, giúp nâng cao chất lượng sảnphẩmvànângcao hiệu quảhoạt độngcủadâychuyềnsảnxuất

Từ những yêu cầu thực tế đó mà hệ thống tự động phân loại sản phẩm đã sớmđượch ì n h t h à n h v à p h á t t r i ể n , t r ở t h à n h m ộ t k h â u q u a n t r ọ n g t r o

n g m ộ t h ệ thống sản xuất tự động, để thực hiện chứng năng kiểm tra, phân loại đảm bảo sựvận hành liên tục của dòng phôi

đượcmụctiêunângcaotínhcạnhtranhsảnphẩm,làmchủgiáthànhvàchấtlượ ng

sảnphẩm,tăngkhảnănglinhhoạtpháttriểnsảnphẩm, thayđổimẫumãđá pứngnhucầuthịtrường

1 Hệ thốngphânloạisản phẩmtheokíchthước

Trong thực tế sản xuất chúng ta dễ gặp phải những dây chuyền mà sản phẩmđầu ra có kích thước khác nhau, cụ thể ở đây là đường kính sản phẩm Để tốigiảmc h i p h í l a o đ ộ n g v à t r á n h c h o c ô n g n h â n n h ữ n g c ô n g v i ệ c n h à

m c h á n , giảm tỷ lệ sai sót trong dây chuyền, hệ thống phân loại sản phẩm tự động theokíchthướcđượcrađời

Hệ thống hoạt động trên nguyên lý dùng bộ xử lý ảnh để xác định đường kínhcủa sản phẩm Sau đó dùng cơ cấu chấp hành để phân loại sản phẩm có kíchthước khác nhau Cơ cấu chấp hành có thể là xylanh đẩy, cần gạt được dẫn độngtừđộngcơ,

1.1 Sơđồ hoạtđộng

Hình1:Sơđồhoạtđộng

1.2 Nguyênlýhoạtđộng

Hệ thống phân loại sản phẩm này hoạt động trên nguyên lý dùng cảm biếnLaser sensor là cảm biến khoảng cách để nhận biết sản phẩm đến gửi tín hiệuđến webcam Webcam sẽ chụp ảnh đo đường kính của vật rồi gửi về lập trìnhLabviewtrênlaptop đểxửlý ảnh.Kếtquảsaukhiđo đượckíchthướccủasản

phẩm sẽ được gửi đến Arduino truyền tín hiệu đến cần gạt để phân loại từngsảnphẩm

Từ nguyên lý làm việc trên ta thấy muốn máy hoạt động được cần nhữngchuyển động cần thiết: chuyển động tịnh tiến để đưa sản phẩm vào để phânloại, ta dùng băng chuyền để tạo ra chuyển động này Để truyền chuyển độngquayc h o t r ụ c c ủ a b ă n g c h u y ề n t a d ù n g đ ộ n g c ơ đ i ệ n m ộ t c h

i ề u N g o à i chuyển động đưa sản phẩm vào của băng chuyền máy còn chuyển động cầnthiết nữa đó là hai chuyển động tịnh tiến để đẩy sản phẩm theo kích thước củacầngạt.Chuyểnđộngcủacầngạt đượcđiềukhiểnbởihệthốngArduino

PHẦN3.CHITIẾT DỰÁN

I Giớithiệuchung

Mộtsốliênkếtcủa dựán

Đểhiểuhơnvềdựáncủachúngemthìchúngtacùngxemmộtsốphầntrìnhbàyc hitiết

Bản thuyết

trìnhhttps://youtu.be/q6M0vLcJ

ETA BảnPresentation

https://docs.google.com/presentation/d/

1JjuzH9zpM1WLjPqU5XWhmvvuHI5 Hk_xM/edit?

usp=sharing&ouid=114831761335127622367&rtpof=true&sd=tru e

ChươngtrìnhVI

https://drive.google.com/file/d/14pgHFe6JB2w1oYGhn0AlyB_Z1Hj0wMhB/ vi

ew?usp=sharing

II Giaodiệnphầnmềm

Hình2:Sơđồkhối chính

1 Xử lý ảnh thông qua camera kết nối với điện thoại Tiếp theo, hình ảnh

sẽđượcđưavàoxửlýphântíchkíchthướcđểđođườngkínhtheođơnvịmm

2 Điều kiện phân loại sản phẩm dựa trên kích thước được đo bằng đường kínhtừ 1

CổngVisađưakếtquảvàoArduinovàmột sốđiềukiệnkhác

1 Hệthốngxửlíảnh

Hình3 :HệthốngxửlývàphântíchảnhLabview

1.1 Thunhậnảnh

Dùng khối NI Vision Acquisition Express nằm trong thư viện Vision/VisionExpress toolbox Đây là cách đơn giản để thiết lập các tham số đặc tính chohìnhảnhkhithuthập

Hình 4:VIdùng đểthuthập ảnh

Đầu tiên ta thu nhận ảnh từ camera, sau đó cần một Image out để hiển thị

lênFrontPaneltrongLabview

1.2X ử l í ảnh

Dùng khối Vision Assistant để nhận ảnh từ Image out , sau đó ảnhđượcđưavàogiaodiệncủaAssistantxử lícácbướcđểđokíchthướcsảnphẩm Cácbướcminhhọaquátrìnhxửlí thu:

Hình5:Chứcnăngcủacáckhốixửlíảnh

Hình6:SảnphẩmđãquaxửlícủaVisionAssistant

2 Điềukiệnđểphânloạikíchthướcsảnphẩm

Đườngkínhthuđ ư ợ c từphần xửlíảnhsẽchạy vào casestructurevớiđiềukiện:

* Đường kính <= 30mmthì suy ra là vật nhỏ (Small) , nếu True thì thu

đượckết quảlàSmall,nếu Falsethìnósẽkiểmtrađiềukiệntiếp theo

Hình8 :

* 30mm<Đườngkính<=40mmthìsuyravậttrungbình(Stardad),nếuTrue thì thu được kết quả là Stardad, nếu False thì vật có Đường kính là > 40mm sẽsuyralàvật lớn(Large)– thuđượckết quảlàLarge

3 Cổngkếtnốivàmộtsốđiềukiện

Hình9 :

3.1 Mởcổngkếtnối Visa

Hình10:Môhìnhkhốig i a o tiếpVisacủaLabview

Visa Write có chức năng dùng để gửi các lệnh cài đặt tới thiết bị , thông

sốsẽđượccungcấpchovùngnhớghidữ liệu (writebuffer)

VisaReadsẽ đượcdùngđểthuthậpdữliệutừthiếtbị

các thông số quan trọng như dữ liệu(bytecount),kíchthướcdữliệu (datasize)lấy từbộnhớcủathiết bịđo.

Các chức năng Visa Write và Visa Read được dùng để lập trình điều khiển vàthu thập dữ liệu từ thiết bị đo Trước tiên Visa Write sẽ gửi lệnh *IDN? Dữ liệuđo sẽ được gửi tới bộ nhớ đệm, sau đó chức năng Visa Read sẽ đọc dữ liệu từ bộnhớđệmvàgửi tớiVisaClose VisaCloselàmộtchứcnăngđượcdùngkhithiếtlậpcáckếtnốimàcácthôngsố được nhập vào thông qua Visa resource name Từ Visa resourse name ta mởhaicổngCOMảo đểkếtnối thiếtbịngoại viArduino

3.2 Tạomảng

Hình12:Điềukiệntốiđa vàfilethống kêloạisảnphẩm

Tạo 100 sản phẩm từ sản phẩm vị trí thứ 0, nếu có xuất hiện

sảnphẩmthứ101thì (thuậttoánxóa1phầntử)sẽxóasảnphẩmđầutiênđi(sả

nphẩmtạivịtríthứ0).SauđókếtquảsẽtạothànhArray->lưuvàomảng->chạyShiftRegister.ShiftRegistersẽnhớtrongfilecóbaonhiêuphần tử

FileWriteđượclưudùngđểthốngkêkíchthướcsảnphẩmtrong100sảnphẩmđãcho

PHẦN 4:KẾTLUẬN

Sauhơn5 t u ầ n t h ự c h i ệ n đ ề t à i v ớ i n h i ề u s ự c ố g ắ n g v à n ỗ l ực c ủ a n h ó m cùng với sự tận tình hướng dẫn của thầy Lê Minh Huy, đồ án đã hoàn thànhđúngt hờ i g i a n q uy đ ị n h theoy ê u cầ u đ ặ t r a làn h ậ n b i ế t p h â n l o ạ i sản p

h ẩ m theo kích thước Các nội dung mà nhóm đã thực hiện được đó là thiết kế phầnmềm được một mô hình phân loại sản phẩm theo kích thước, dựa theo thông sốđầu vào là cảm biến nhận biết kích thước (đường kính) Tuy nhiên nhóm vẫnchưa thể tạo ra một hệ thống chính xác hoàn toàn do phần tính toán thiết kế cónhiều sai sót Nhìn chung, đề tài chỉ mới hoàn thành ở mức khá Trong quá trìnhlàm đồ án nhóm em đã rút ra được kinh nghiệm để tạo ra một sản phẩm hoànthiện như: Đầu tư thời gian, linh kiện trên thị trường, hiểu biết về các linh kiệnvàthiếtkếboardmạch,

PHẦN5:TÀI LIỆUTHAMKHẢO

[1] Thu thập và xử lí ảnh bằng phần mềm Labview, Tạp chí Khoa học CôngnghệHànghải,số39– 08/2014

[2] https://youtu.be/KvbtRLCSvkg