thi công và điều khiển mô hình phân loại và sắp xếp phôi vào hộp ứng dụng xử lý ảnh và plc s7 1200

Há tháng này s¿ sā dāng camera đá chāp Ánh phôi, sau đó sā dāng các thuÃt toán xā lý Ánh đá trích xuất các đặc điám căa phôi.. Há tháng phân lo¿i phôi tā đáng dāa trên PLC và xā lý Ánh c

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

GVHD:ThS NGUYỄN TẤN ĐỜI SVTH: LÂM TẤN HƯNG

BÙI VĂN NHẬT THANH

S K L 0 1 3 2 7 3

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2024THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH PHÂN LOẠI VÀ SẮP XẾP PHÔI VÀO HỘP

ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH VÀ PLC S7-1200

đồ án

Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560

Ngành: CNKT Đißu Khián Và Tā Đáng Hóa L áp: 201513A

Giáo viên h ưßng dẫn: Ths.Nguyßn T¿n Đßi

Hồ Chí Minh,tháng 7 năm 2024 THI CÔNG VÀ ĐIÀU KHIÂN MÔ HÌNH PHÂN LO ¾I VÀ SÄP X¾P PHÔI VÀO HÞP

ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

đồ án

Hã và tên sinh viên: Lâm Tấn H°ng MSSV: 20151486

Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560 Ngành: CNKT Đißu khián và Tā đáng hóa

Giáo viên h°ãng dÁn: Ths.Nguyßn Tấn Đåi Ngày nhÃn đß tài: Ngày náp đß tài: Tên đß tài: THIÀT KÀ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHÂN LO¾I VÀ SÄP XÀP PHÔI VÀO HàP ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

1 Các sá liáu và tài liáu ban đầu: − Kích th°ãc mô hình: chißu dài 120 cm, chißu ráng 60 cm, chißu cao 70cm − Kích th°ãc phôi 4x4x4 cm

− Thông sá,tài liáu đáng c¢ băng tÁi − Thông sá,tài liáu đáng c¢ Step ,Driver trāc gÅp XYZ − Thông sá,tài liáu PLC S7-1200 DC/DC/DC

− C¢ cấu truyßn dáng và vitme − Há tháng valve khí nén 2 Nái dung thāc hián đß tài:

− ThiÁt kÁ, xây dāng phần cąng mô hình − Tìm hiáu, nghiên cąu và thiÁt kÁ m¿ch đißu khián há tháng bằng PLC − Tìm hiáu cách kÁt nái và giao tiÁp máy tính vãi PLC và các c¢ cấu trong mô

hình − Xây dāng ch°¢ng trình đißu khián cho PLC − Xây dāng ch°¢ng trình xā lý Ánh phân lo¿i phôi bằng Python sā dāng th°

vián opencv − Ch¿y thā nghiám, cân chßnh và sāa lßi mô hình − NhÃn xét, đánh giá chung toàn bá há tháng − ViÁt báo cáo luÃn văn

đồ án

iii − Báo cáo đß tài tát nghiáp

3 Các sÁn ph¿m dā kiÁn: − Mô hình phân lo¿i phôi thāc tÁ − Ch°¢ng trình, giao dián SCADA đißu khián − Quyán báo cáo đã án tát nghiáp

− Poster giãi thiáu đã án TR¯æNG NGÀNH GIÀNG VIÊN H¯âNG DÀN

(Ký, ghi rõ h ọ tên) (Ký, ghi rõ h ọ tên)

đồ án

Hã và tên sinh viên: Lâm Tấn H°ng MSSV: 20151486

Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560 Ngành: CNKT Đißu khián và Tā đáng hóa

Giáo viên h°ãng dÁn: Ths.Nguyßn Tấn Đåi Tên đß tài: THIÀT KÀ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHÂN LO¾I VÀ SÄP XÀP PHÔI VÀO HàP ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

Tuần 4-5 Suy ngh* lên ý t°çng Tuần 6 Gặp GVHD, nhÃn đß tài Tuần 7-10 ThiÁt kÁ phần cąng trên

phần mßm Solidword và tiÁn hành thi công Tuần 11-13 ViÁt ch°¢ng trình đißu

khián, ch°¢ng trình xā lý anh và kiám tra ch°¢ng trình

Tuần 14-16 Xây dāng giao dián đißu

khián SCADA Tuần 17-18 Kiám tra ho¿t đáng, đißu

chßnh và hoàn thành há tháng

Tuần 19-20 ViÁt báo cáo

GIÀNG VIÊN H¯âNG DÀN

(Ký, ghi rõ họ tên)

đồ án

v

TR¯äNG Đ¾I HâC S¯ PH¾M KĀ THUÂT TP.HCM CàNG HÒA Xà HàI CHĂ NGH)A VIàT NAM KHOA ĐIàN – ĐIàN TĀ Đác lÃp – Tā Do – H¿nh phúc

Tp Hã Chí Minh, ngày & tháng & năm 2024

PHI ¾U NHÂN XÉT CĂA GIÁO VIÊN H¯àNG DÀN

Hã và tên sinh viên: Lâm Tấn H°ng MSSV: 20151486

Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560 Ngành: CNKT Đißu khián và Tā đáng hóa

Giáo viên h°ãng dÁn: Ths.Nguyßn Tấn Đåi Tên đß tài: THIÀT KÀ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHÂN LO¾I VÀ SÄP XÀP PHÔI VÀO HàP ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

NHÂN XÉT: 1 Vß nái dung đß tài & khái l°ÿng thāc hián:

2 ¯u điám:

3 KhuyÁt điám:

4 Đß nghá cho bÁo vá hay không?

đồ án

vi

TR¯äNG Đ¾I HâC S¯ PH¾M KĀ THUÂT TP.HCM CàNG HÒA Xà HàI CHĂ NGH)A VIàT NAM KHOA ĐIàN – ĐIàN TĀ Đác lÃp – Tā Do – H¿nh phúc

Tp Hã Chí Minh, ngày & tháng & năm 2024

PHI ¾U NHÂN XÉT CĂA GIÁO VIÊN PHÀN BIàN

Hã và tên sinh viên: Lâm Tấn H°ng MSSV: 20151486 Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560 Ngành: CNKT Đißu khián và Tā đáng hóa

Giáo viên h°ãng dÁn: Ths.Nguyßn Tấn Đåi Tên đß tài: THIÀT KÀ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHÂN LO¾I VÀ SÄP XÀP PHÔI VÀO HàP ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

NHÂN XÉT: a) Vß nái dung đß tài & khái l°ÿng thāc hián:

b) ¯u điám:

c) KhuyÁt điám:

d) Đß nghá cho bÁo vá hay không?

e) Đánh giá lo¿i:

f) Điám:( Bằng chÿ )

Tp Hã Chí Minh, ngày tháng năm

GIÀNG VIÊN PHÀN BIàN (Ký, ghi rõ h ọ tên)

đồ án

vii

TR¯äNG Đ¾I HâC S¯ PH¾M KĀ THUÂT TP.HCM CàNG HÒA Xà HàI CHĂ NGH)A VIàT NAM KHOA ĐIàN – ĐIàN TĀ Đác lÃp – Tā Do – H¿nh phúc

Tp Hã Chí Minh, ngày & tháng & năm 2024

LâI CAM ĐOAN

Hã và tên sinh viên: Lâm Tấn H°ng MSSV: 20151486 Bùi Văn NhÃt Thanh MSSV: 20151560 Ngành: CNKT Đißu khián và Tā đáng hóa

Giáo viên h°ãng dÁn: Ths.Nguyßn Tấn Đåi Tên đß tài: THIÀT KÀ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHÂN LO¾I VÀ SÄP XÀP PHÔI VÀO HàP ĄNG DĀNG XĀ LÝ ÀNH VÀ PLC S7-1200

Tôi xin cam đoan khóa luÃn tát nghiáp này là công trình do tôi nghiên cąu và thāc hián Tôi không sao chép tÿ bất kỳ mát bài viÁt nào đã đ°ÿc công bá mà không trích dÁn nguãn gác NÁu có bất kỳ mát sā vi ph¿m nào, nhóm tôi xin cháu hoàn toàn trách nhiám

Tp Hã Chí Minh, ngày tháng năm SINH VIÊN THĀC HIàN

(Ký, ghi rõ h ọ tên)

đồ án

viii

L âI CÀM ¡N

Låi đầu tiên em chân thành cÁm ¢n quý thầy cô Tr°ång Đ¿i Hãc S° Ph¿m Kā ThuÃt Tp.HCM nói chung, các thầy cô trong khoa Đián Đián Tā nói riêng trong xuyên suát 4 năm hãc vÿa qua đã truyßn đ¿t và trang bá cho nhóm chúng em kiÁn thąc không nhÿng vß chuyên môn, chuyên ngành mà còn nhÿng kinh nghiám và kā năng rất cần thiÁt đá nhóm chúng em có thá hoàn thành đß tài đã án tát nghiáp Đặc biát em xin gāi låi cÁm ¢n chân thành đÁn thầy ThS Nguyßn Tấn Đåi, ng°åi đã dành ra thåi gian đá tÃn tình giúp đỡ, h°ãng dÁn và theo sát nhóm chúng em trong suát quá trình thāc hián đß tài thåi gian qua Em xin gāi låi cÁm ¢n đÁn các thầy cô phÁn bián và các thầy cô trong hái đãng bÁo vá luÃn văn đã dành thåi gian đá nhÃn xét và giúp đỡ chúng em trong quá trình bÁo vá luÃn văn Mát lần nÿa xin gāi låi cÁm ¢n đÁn toàn thá các b¿n trong trong khóa 201513A đã giúp đỡ cũng nh° cho nhÿng góp ý trong quá trình làm đã đã án tát nghiáp Cuái låi, em xin gāi đÁn các thầy cô, các b¿n sinh viên, các cán bá nhân viên Tr°ång Đ¿i Hãc S° Ph¿m Kā ThuÃt Tp.HCM låi chúc sąc khße, kính chúc toàn thá Nhà tr°ång đ¿t đ°ÿc nhißu ngày càng phát trián và gặt hái đ°ÿc nhißu thành tāu to lãn Mát lần nÿa em xin chân thành cÁm ¢n!

Tp Hã Chí Minh, ngày tháng năm SINH VIÊN THĀC HIàN

(Ký, ghi rõ h ọ tên)

đồ án

ix

M ĀC LĀC

NHIàM VĀ Đâ ÁN TàT NGHIàP ii

LàCH TRÌNH THĀC HIàN Đâ ÁN TàT NGHIàP iv

PHIÀU NHÂN XÉT CĂA GIÁO VIÊN H¯âNG DÀN v

PHIÀU NHÂN XÉT CĂA GIÁO VIÊN PHÀN BIàN vi

LäI CÀM ¡N viii

MĀC LĀC ix

LIàT KÊ HÌNH V¾ xii

LIàT KÊ BÀNG xiv

2.1 Tång quan há tháng phân lo¿i sÁn ph¿m sā dāng xā lý Ánh: 3

2.1.1 Giãi thiáu há tháng phân lo¿i sÁn ph¿m sā dāng xā lý Ánh: 3

2.1.2 Quy trình ho¿t đáng căa há tháng: 4

2.1.3 Ąng dāng căa xā lý Ánh trong sÁn xuất công nghiáp: 6

2.2 Các ph°¢ng pháp và thuÃt toán xā lý Ánh: 9

2.2.1 Các kā thuÃt nâng cao chất l°ÿng hình Ánh: 9

2.2.2 Ph°¢ng pháp phát hián biên: 18

2.2.3 Phân đo¿n Ánh: 23

2.3 Giãi thiáu PLC Siemens S7-1200: 25

2.3.1 Giãi thiáu chung : 25

2.7 Van đián và xy lanh khí nén: 32

2.7.1 Cấu t¿o và nguyên lý : 32

2.7.2 Ąng dāng: 34

2.8 Ngôn ngÿ python và th° vián Opencv: 34

2.8.1 Ngôn ngÿ python: 34

2.8.2 Th° vián Opencv: 35

2.9 Giãi thiáu phần mßm TIA PORTAL: 36

2.10 Ph°¢ng pháp phân lo¿i theo hình d¿ng: 37

CH¯¡NG 3 TÍNH TOÁN, THIÀT KÀ 38

3.1 ThiÁt kÁ phần c¢ khí : 38

3.1.1 Yêu cầu thiÁt kÁ : 38

3.1.2 ThiÁt kÁ bá khung đỡ: 38

3.1.3 ThiÁt kÁ c¢ cấu XYZ: 38

3.1.4 ThiÁt kÁ c¢ cấu cấp phôi: 39

3.1.5 Tính toán vá trí cÁm biÁn và xy lanh: 40

3.3 ThiÁt kÁ l°u đã đißu khián căa há tháng: 54

3.3.1Yêu cầu thiÁt kÁ: 54

3.3.2L°u đã đißu khián: 54

CH¯¡NG 4THI CÔNG Hà THàNG 56

4.1 Thi công c¢ khí: 56

4.1.1Thi công phần đÁ: 56

4.1.2Thi công phần băng tÁi và c¢ cấu XYZ: 56

4.1.3Thi công phần xy lanh và cÁm biÁn: 64

đồ án

xi

4.1.4Thi công bá phÃn cấp phôi 66

4.2 Thi công phần đián: 68

4.3Thi công giao dián giám sát đißu khián: 72

CH¯¡NG 5 KÀT QUÀ, NHÂN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 73

5.1 KÁt quÁ nghiên cąu: 73

5.1.1KÁt quÁ ch°¢ng trình xā lý Ánh: 73

5.1.2KÁt quÁ ch°¢ng trình PLC: 75

5.2 KÁt quÁ thi công c¢ khí: 78

5.3 KÁt quÁ thi công phần đián: 79

5.4 KÁt quÁ giao dián giám sát và đißu khián: 80

CH¯¡NG 6KÀT LUÂN VÀ H¯âNG PHÁT TRIàN 82

6.1 KÁt luÃn: 82

6.2 H°ãng phát trián: 82

TÀI LIàU THAM KHÀO 83

đồ án

xii

LI àT KÊ HÌNH VẼ

Hình 2 1 Các b°ãc c¢ bÁn trong xā lý Ánh [4] 4

Hình 2 2 Hình Ánh X-ray căa mát m¿ch đián tā [6] 7

Hình 2 3 Mô phßng phân lo¿i sÁn ph¿m theo mã QR [13] 8

Hình 2 4 Mô phßng phân lo¿i sÁn ph¿m theo màu sÅc [13] 9

Hình 2 5 Các lo¿i đ±ßng biên.[3] 18

Hình 2 6 Hình phát hián biên sā dāng k* thuÃt Canny[5] 22

Hình 2 7 Phân đo¿n Ánh [3] 24

Hình 2 8 Hình Ánh PLC S7-1200 [9] 25

Hình 2 9 Hình Ánh 1 trāc trong c¢ cấu XYZ [7] 28

Hình 2 10 Cấu t¿o bên trong căa 1 trāc trong c¡ c¿u XYZ [7] 28

Hình 3 12 S¢ đá kÁt nái PLC vãi đáng c¢ step 53

Hình 3 13 S¢ đã kÁt nái vãi module mç ráng 53

Hình 3 14 GiÁi thuÃt ch±¡ng trình xÿ lý ¿nh 54

Hình 3 15 L±u ß gi¿i thu¿t ch±¡ng trình PLC 55

Hình 4 1 Phần chân đÿ cÿa mô hình 56

Hình 4 2 Thi công băng tÁi và c¢ cấu XYZ 56

xiii

Hình 4 14 SÅp xÁp các linh kián tr±ßc khi b¿t vít 68

Hình 4 15 BÁn v¿ 2D nguãn, nút nhấn 69

Hình 4 16 BÁn v¿ 2D PLC S7 -1200 70

Hình 4 17 BÁn v¿ 2D driver step, relay 71

Hình 5 1 C¡ c¿u trÿc XYZ và băng t¿i 2 78

Hình 5 2 Băng tÁi 1 và bá phÃn cấp phôi 79

Hình 5 3 Há tháng đián há tháng 79

Hình 5 4 SCADA căa há tháng 80

đồ án

xiv

LI àT KÊ BÀNG

BÁng 3 1 Thông sá k* thuÃt PLC Siemens S7-1200 6ES7214-1AG40-0XB0 44

BÁng 3 2 Thông sá kā thuÃt module mß rßng SM 1222 45

BÁng 3 3 BÁng cài đặt vi b°ãc cho đáng c¢ step[12] 47

BÁng 3 4 BÁng cài đặt dòng đián cho đáng c¢ b°ãc[12] 47

Đá khÅc phāc nhÿng h¿n chÁ này, viác sā dāng công nghá tā đáng hóa và xā lý Ánh trong phân lo¿i phôi đang trç nên phå biÁn Há tháng phân lo¿i phôi dāa trên PLC và xā lý Ánh có thá cÁi thián đáng ká đá chính xác, hiáu suất và tính nhất quán căa quá trình phân lo¿i

Theo sá liáu tháng kê căa Hiáp hái Tā đáng hóa Quác tÁ (ISA), viác trián khai há tháng phân lo¿i phôi tā đáng bằng PLC và xā lý Ánh đã mang l¿i nhÿng lÿi ích đáng ká:

− Tăng đá chính xác phân lo¿i lên đÁn 99%, giÁm đáng ká tÿ lá lßi

− Tăng năng suất lên 30-50%, giÁi phóng sąc lao đáng cho các nhiám vā có giá trá gia tăng h¢n

− GiÁm chi phí vÃn hành và bÁo trì lên đÁn 20%, nhå vào khÁ năng tā đáng hóa và giám sát căa PLC

− CÁi thián chất l°ÿng sÁn ph¿m, do phân lo¿i chính xác và lo¿i bß các phôi lßi Đß tài nghiên cąu này nhằm māc đích phát trián mát há tháng phân lo¿i phôi tā đáng sā dāng PLC và xā lý Ánh Há tháng này s¿ sā dāng camera đá chāp Ánh phôi, sau đó sā dāng các thuÃt toán xā lý Ánh đá trích xuất các đặc điám căa phôi Các đặc điám này s¿ đ°ÿc sā dāng đá phân lo¿i phôi vào các lo¿i khác nhau

Há tháng phân lo¿i phôi tā đáng dāa trên PLC và xā lý Ánh có nhißu ąng dāng trong ngành sÁn xuất, chẳng h¿n nh°:

− Phân lo¿i phôi theo kích th°ãc, hình d¿ng và màu sÅc

− Phát hián các khuyÁt tÃt trên phôi

− Phân lo¿i phôi theo chất liáu

đồ án

2

1.2 Māc tiêu đÁ tài:

Nghiên cąu và thiÁt kÁ há tháng hoàn chßnh có thá kiám tra phân lo¿i đ°ÿc hình d¿ng căa phôi đ¿t chu¿n và không đ¿t chu¿n đãng thåi sÅp xÁp phôi đ¿t chu¿n vào thùng và sau đó đ°a tãi công đo¿n tiÁp theo

Cùng vãi viác gÅp, hút, đ¿y và sÅp xÁp các sÁn ph¿m đ¿t chu¿n đá dß dàng di chuyán vào các giai đo¿n vÃn chuyán hay bác vác dß dàng h¢n

Māc tiêu ban đầu đß ra: − Mô hình kiám tra, phân lo¿i đ¿t đá chính xác tái thiáu 90% − SÁn ph¿m sau khi kiám tra phÁi đ°ÿc sÅp xÁp gãn gàng vào đúng vá trí, đúng sá

l°ÿng, đá chính xác mong muán 85% − Sā dāng nhÿng thiÁt bá chu¿n công nghiáp − Mô hình phÁi an toàn, dß sā dāng

1.3 Ph°¢ng pháp nghiên cąu:

Tham khÁo các há tháng phân lo¿i sÁn ph¿m ç ngoài thá tr°ång cũng nh° ý kiÁn căa giáo viên h°ãng dÁn nhóm chúng em đã có nhÿng cÁi tiÁn và lāa chãn các thiÁt bá phù hÿp đá t¿o ra mát mô hình nhß có thá tái °u l¿i các công đo¿n kiám tra khác nhau

1.4 Ph¿m vi nghiên cąu đÁ tài:

Vì đß tài này thiÁt kÁ kiám tra phôi có khái l°ÿng và kích th°ãc nhß, nên khái l°ÿng vÃt có trãng l°ÿng nhß , chißu dài ngÅn và chißu cao thấp Há tháng chß nhÃn d¿ng nhÿng sÁn ph¿m đ¿t chu¿n là khái lÃp ph°¢ng màu đß, chß xā lý Ánh căa 1 mặt căa vÃt

Mô hình đ°ÿc xây dāng đá mô phßng l¿i mát trong nhÿng công đo¿n căa quy trình sÁn xuất ra mát sÁn ph¿m hoàn chßnh

Sai sá há tháng chß đ°ÿc xác đánh bằng ph°¢ng pháp ch¿y thāc tÁ và tháng kê vãi quy mô nhß

đồ án

đÁm bÁo chất l°ÿng sÁn ph¿m đầu ra

Các thành phần chính căa há thßng phân lo¿i sÁn ph¿m sā dāng xā lý Ánh:

− Camera công nghiáp: + Camera công nghiáp có đá phân giÁi cao đ°ÿc lÅp đặt t¿i các vá trí trong dây

chuyßn sÁn xuất đá chāp Ánh sÁn ph¿m khi chúng di chuyán + Há tháng đèn chiÁu sáng đi kèm đá đÁm bÁo hình Ánh thu đ°ÿc rõ ràng và

chính xác, giÁm thiáu nhißu và bóng − Bá xā lý Ánh:

+ Đ°ÿc trang bá các thuÃt toán xā lý Ánh tiên tiÁn, bá xā lý Ánh thāc hián các b°ãc nh° tißn xā lý (lãc nhißu, cân bằng sáng), phát hián đái t°ÿng và trích xuất đặc tr°ng

+ Nhÿng đặc tr°ng này có thá bao gãm hình d¿ng, màu sÅc, kích th°ãc, kÁt cấu bß mặt, và các dấu hiáu nhÃn d¿ng khác

− Phần mßm phân lo¿i: + Sā dāng các mô hình hãc máy nh° m¿ng n¢-ron nhân t¿o (ANN), hãc sâu

(Deep Learning) và các thuÃt toán truyßn tháng khác nh° k-NN, SVM + Phần mßm này phân tích các đặc tr°ng đã trích xuất và phân lo¿i sÁn ph¿m

theo các tiêu chí đã đánh sẵn

đồ án

4 − Bá đißu khián và c¢ cấu chấp hành:

+ Đißu khián các c¢ cấu c¢ khí nh° băng chuyßn, tay robot đá di chuyán sÁn ph¿m đÁn các khu vāc phân lo¿i t°¢ng ąng

+ Tích hÿp vãi há tháng quÁn lý sÁn xuất (MES) đá cÃp nhÃt thông tin tr¿ng thái và vá trí căa sÁn ph¿m

2.1.2 Quy trình ho¿t đßng căa há thßng:

Hình d°ãi đây mô tÁ các b°ãc c¢ bÁn trong xā lý Ánh

Hình 2 1 Các bước cơ bản trong xử lý ảnh [4]

S¢ đã này bao gãm các thành phần sau: ➢ Ành đầu vào (Image Accquisition):

Ành đầu vào là quá trình thu thÃp hình Ánh tÿ thÁ giãi thāc bằng các thiÁt bá nh° máy Ánh, máy quét hoặc cÁm biÁn hình Ánh Ành đầu vào có thá ç nhißu đánh d¿ng khác nhau, bao gãm Ánh màu, Ánh đen trÅng, Ánh hãng ngo¿i và Ánh đa phå

Các yÁu tá chính cần xem xét trong quá trình thu thÃp Ánh đầu vào bao gãm: − Đá phân giÁi: Đá phân giÁi căa hình Ánh xác đánh mąc đá chi tiÁt có thá nhìn

thấy trong hình Ánh Đá phân giÁi cao h¢n dÁn đÁn hình Ánh chi tiÁt h¢n, nh°ng cũng t¿o ra táp lãn h¢n

− Đá sâu bit: Đá sâu bit căa hình Ánh xác đánh sá l°ÿng màu có thá đ°ÿc biáu dißn trong hình Ánh Đá sâu bit cao h¢n dÁn đÁn hình Ánh có màu sÅc phong phú h¢n, nh°ng cũng t¿o ra táp lãn h¢n

đồ án

5 − Đá nhißu: Đá nhißu là sā biÁn d¿ng không mong muán trong hình Ánh có thá do

nhißu yÁu tá gây ra, chẳng h¿n nh° ánh sáng yÁu hoặc cÁm biÁn bá lßi Đá nhißu có thá làm giÁm chất l°ÿng hình Ánh và gây khó khăn cho viác xā lý hình Ánh − Đá méo: Đá méo là sā biÁn d¿ng trong hình Ánh do áng kính máy Ánh hoặc các

yÁu tá khác gây ra Đá méo có thá làm cho các đ°ång thẳng xuất hián cong hoặc các đái t°ÿng xuất hián bá bóp méo

➢ TiÁn xā lý (Image Processing):

Tißn xā lý là b°ãc đầu tiên trong xā lý Ánh và liên quan đÁn viác chu¿n bá hình Ánh đá phân tích và xā lý tiÁp theo Các kā thuÃt tißn xā lý phå biÁn bao gãm:

− Lo¿i bß nhißu: Nhißu là thông tin không mong muán trong Ánh có thá làm giÁm chất l°ÿng Ánh Các kā thuÃt lo¿i bß nhißu nhằm māc đích lo¿i bß nhißu khßi Ánh mà không làm mất thông tin quan trãng

− Đißu chßnh đá t°¢ng phÁn và đá sáng: Đá t°¢ng phÁn và đá sáng căa Ánh có thá Ánh h°çng đÁn khÁ năng hián thá căa các đặc điám trong Ánh Các kā thuÃt đißu chßnh đá t°¢ng phÁn và đá sáng nhằm māc đích tái °u hóa đá t°¢ng phÁn và đá sáng căa Ánh đá cÁi thián khÁ năng hián thá

− CÅt và thay đåi kích th°ãc hình Ánh: CÅt và thay đåi kích th°ãc hình Ánh liên quan đÁn viác lo¿i bß các phần không mong muán căa Ánh và thay đåi kích th°ãc Ánh thành kích th°ãc mong muán

− Chuyán đåi không gian màu: Chuyán đåi không gian màu liên quan đÁn viác chuyán đåi Ánh tÿ mát không gian màu sang không gian màu khác Các không gian màu phå biÁn bao gãm RGB, HSV và YCbCr

➢ Phân đo¿n (Segmentation) hay phân vùng Ánh:

Phân đo¿n là quá trình chia mát hình Ánh thành các vùng hoặc đái t°ÿng riêng biát Phân đo¿n giúp đ¢n giÁn hóa viác phân tích và xā lý hình Ánh bằng cách cô lÃp các đái t°ÿng quan tâm Các kā thuÃt phân đo¿n phå biÁn bao gãm:

− Phân đo¿n ng°ỡng: Phân đo¿n ng°ỡng là mát kā thuÃt phân đo¿n đ¢n giÁn liên quan đÁn viác phân tách Ánh thành các vùng dāa trên giá trá ng°ỡng

− Phân đo¿n vùng: Phân đo¿n vùng là mát kā thuÃt phân đo¿n liên quan đÁn viác nhóm các pixel có giá trá t°¢ng tā l¿i vãi nhau đá t¿o thành các vùng

đồ án

6 − Phân đo¿n dāa trên c¿nh: Phân đo¿n dāa trên c¿nh là mát kā thuÃt phân đo¿n

liên quan đÁn viác phát hián các c¿nh trong Ánh và sā dāng chúng đá chia Ánh thành các vùng

➢ BiÃu dißn Ánh (Image Representation):

Đây là phần sau phân đo¿n chąa các điám Ánh căa vùng Ánh (Ánh đã phân đo¿n) cáng vãi mã liên kÁt ç các vùng lân cÃn Viác biÁn đåi các sá liáu này thành d¿ng thích hÿp là cần thiÁt cho xā lý tiÁp theo bằng máy tính.Viác chãn các tính chất đá thá hián Ánh gãi là trích chãn đặc tr°ng ( Feature Extraction) gÅn vãi viác tách các đặc tính căa Ánh d°ãi d¿ng các thông tin đánh l°ÿng hoặc làm c¢ sç đá phân biát lãp đái t°ÿng này vãi lãp đái t°ÿng khác trong ph¿m vi Ánh nhÃn đ°ÿc

➢ NhÃn d¿ng và nßi suy Ánh (Image Recognition and Interpretation):

NhÃn d¿ng Ánh là quá trình xác đánh Ánh Qúa trình này th°ång thu đ°ÿc bằng cách so sánh vãi mÁu chu¿n đã đ°ÿc hãc (hoặc l°u) tÿ tr°ãc Nái suy là phán đoán theo ý ngh*a trên c¢ sç nhÃn d¿ng Theo lý thuyÁt vß nhÃn d¿ng, các mô hình toán hãc vß Ánh đ°ÿc nhÃn d¿ng theo hai lo¿i nhÃn d¿ng Ánh c¢ bÁn:

− NhÃn d¿ng theo tham sá − NhÃn d¿ng theo cấu trúc Mát sá đái t°ÿng nhÃn d¿ng khá phå biÁn hián nay đ°ÿc áp dāng trong khoa hãc và công nghá là: nhÃn d¿ng kí tā (chÿ in, chÿ viÁt tay, chÿ kí đián tā), nhÃn d¿ng văn bÁn (Text), nhÃn d¿ng vân tay, nhÃn d¿ng mã v¿ch,nhÃn d¿ng mặt ng°åi,

➢ C¢ så trí thąc (Knowledge Base):

Ành là mát đái t°ÿng khá phąc t¿p vß đ°ång nét, đá sáng tái, dung l°ÿng điám Ánh, môi tr°ång đá thu Ánh phong phú kéo theo nhißu Trong nhißu khâu xā lý và phân tích Ánh ngoài viác đ¢n giÁn hóa các ph°¢ng pháp toán hãc đÁm bÁo tián lÿi cho xā lý, ng°åi ta mong muán bÅt ch°ãc quy trình tiÁp nhÃn và xā lý Ánh theo cách con ng°åi Trong các b°ãc xā lý đó, nhißu khâu hián nay sā lý theo các ph°¢ng pháp con ng°åi Vì vÃy, ç đây các c¢ sç tri thąc đ°ÿc phát huy

2.1.3 Ąng dāng căa xā lý Ánh trong sÁn xuất công nghiáp:

Xā lý Ánh có nhißu ąng dāng trong nhißu l*nh vāc khác nhau, bao gãm: y tÁ, an ninh, khoa hãc, Trong báo cáo này nhóm mong muán đß cÃp các ÿng dÿng cÿa xÿ lý ¿nh trong lĩnh vÿc s¿n xu¿t công nghißp Ąng dāng xā lý Ánh trong công nghiáp đang ngày

đồ án

7 càng trç nên phå biÁn và quan trãng trong nhißu l*nh vāc D°ãi đây là mát sá ąng dāng chính:

− Kiám tra chất l°ÿng sÁn ph¿m: + Phát hián khuyÁt tÃt: Há tháng xā lý Ánh có thá phát hián các khuyÁt tÃt nhß

nh° vÁt nąt, lß hång, vÁt b¿n, hoặc các lßi khác trên sÁn ph¿m mà mÅt th°ång khó thấy

+ Kiám tra kích th°ãc và hình d¿ng: ĐÁm bÁo các sÁn ph¿m có kích th°ãc và hình d¿ng đúng nh° thiÁt kÁ Hình 6 bên d°ãi là hình Ánh căa 1 bo m¿ch đián tā sā dāng tia X đá thu đ°ÿc hình Ánh căa bo nhằm phát hián các linh kián còn thiÁu, sai lách vá trí, hay hßng hóc

Hình 2 2 Hình ảnh X-ray của một mạch điện tử [6]

− Đo l°ång và kiám tra: + Đo l°ång không tiÁp xúc: Xā lý Ánh giúp đo l°ång kích th°ãc căa các đái t°ÿng

mà không cần tiÁp xúc vÃt lý, giúp giÁm nguy c¢ h° h¿i sÁn ph¿m + Kiám tra màu sÅc và bß mặt: Đánh giá sā đãng nhất vß màu sÅc và bß mặt căa

sÁn ph¿m

đồ án

8 − Há tháng đißu khián tā đáng:

+ Robot và tā đáng hóa: Sā dāng hình Ánh đá dÁn đ°ång và đißu khián các robot công nghiáp thāc hián các nhiám vā phąc t¿p

+ Dây chuyßn sÁn xuất: Xā lý Ánh giúp theo dõi và đißu chßnh các quá trình sÁn xuất đá đÁm bÁo sā chính xác và hiáu quÁ

− NhÃn d¿ng và phân lo¿i sÁn ph¿m: + NhÃn d¿ng mã v¿ch và mã QR: Xā lý Ánh giúp đãc và xā lý thông tin tÿ các

mã v¿ch và mã QR trên sÁn ph¿m + Phân lo¿i sÁn ph¿m: Sā dāng xā lý Ánh đá phân lo¿i các sÁn ph¿m theo các tiêu

chí nhất đánh, chẳng h¿n nh° màu sÅc, hình d¿ng, hoặc kích th°ãc

Hình 2 3 Mô ph ỏng phân loại sản phẩm theo mã QR [13]

đồ án

9

Hình 2 4 Mô ph ỏng phân loại sản phẩm theo màu sắc [13]

− Giám sát và an ninh: + Giám sát dây chuyßn sÁn xuất: Há tháng giám sát bằng camera có thá theo dõi

toàn bá quá trình sÁn xuất, phát hián sãm các sā cá và giÁm thiáu răi ro + An ninh và bÁo vá: Camera giám sát có thá phát hián và báo đáng các hành vi

bất th°ång hoặc nguy hiám trong khu vāc sÁn xuất − Ąng dāng trong nông nghiáp: Sā dāng xā lý Ánh đá phân lo¿i trái cây, rau că dāa

trên màu sÅc, kích th°ãc và hình d¿ng

2.2 Các ph°¢ng pháp và thuÃt toán xā lý Ánh: 2.2.1 Các kÿ thuÃt nâng cao chất l°ÿng hình Ánh:

❖ Các kĩ thuÃt không phā thußc không gian:

Các kā thuÃt không phā thuác không gian là các phép biÁn đåi Ánh không phāc thuác vá trí căa điám Ánh Ví dā: Phép tăng giÁm đá sáng , phép tháng kê tần suất, biÁn đåi tần suất v.v

Mát khái niám quan trãng trong xā lý Ánh là biáu đã tần suất (Histogram) Biáu đã tần suất căa mąc xám g căa Ánh I là sá điám Ánh có giá trá g căa Ánh I Ký hiáu là h(g):

đồ án

10 Ví dā :Ta có Ánh I

NÁu c > 0: Ánh sáng lên NÁu c < 0: Ánh tái đi

đồ án

11 ➢ Tách ng°ỡng:

GiÁ sā Ánh I có kích th°ãc m × n, hai sá Min, Max và ng°ỡng θ khi đó: Kā thuÃt tách ng°ỡng đ°ÿc thá hián :

for (i = 0; i < m; i + +) for (j = 0; j < n; j + +) I [i, j] = I [i, j] > = θ? Max : Min;

Ąng dāng: − NÁu Min = 0, Max = 1 kā thuÃt chuyán Ánh thành Ánh đen trÅng đ°ÿc ąng dāng

khi quét và nhÃn d¿ng văn bÁn − Có thá xÁy ra sai sót nßn thành Ánh hoặc Ánh thành nßn dÁn đÁn Ánh bá đąt nét

hoặc dính ➢ Bó cām:

Kā thuÃt nhằm giÁm bãt sá mąc xám căa Ánh bằng cách nhóm l¿i sá mąc xám gần nhau thành 1 nhóm

NÁu chß có 2 nhóm thì chính là kā thuÃt tách ng°ỡng Thông th°ång có nhißu nhóm vãi kích th°ãc khác nhau Đá tång quát khi biÁn đåi ng°åi ta s¿ lấy cùng 1 kích th°ãc bunch_size

I [i,j] = (I [i,j] div bunch_size) * bunch_size ∀(i,j) Ví dā:

− Ành ban đầu:

(2.4)

− Ành mãi sau khi thāc hián bó cām vãi bunch_size=3:

đồ án

13 − LÃp bÁng tính toán các giá trá

(2.10)

Ng°ỡng cần tách là θ=1 ąng vãi f(θ)=1.66 ➢ Cân bằng histogram:

Ành I đ°ÿc gãi là cân bằng "lý t°çng" nÁu vãi mãi mąc xám g, g’ ta có h(g) = h(g’) GiÁ sā:

Ta có Ánh I có kích th°ãc m × n new_level: sá mąc xám căa Ánh cân bằng TB= þ.ÿ

ÿ�㕒Ā_ý�㕒ÿ�㕒ý là sá điám Ánh trung bình căa mßi mąc xám căa Ánh cân bằng ý(ā) = ∑ /(ÿ)�㕔ÿ=0 sá điám Ánh có mąc xám f g

Xác đánh hàm f: g →f(g)| Ā(ā) = max⁡{0, �㕟Āþÿþ�㕡(�㕔)�㕇�㔵 2 1}

(2.11)

(2.12)

đồ án

14 Vãi New_level=4

(2.13)

Ành kÁt quÁ:

(2.14)

❖ Các kÿ thuÃt phā thußc không gian

➢ Phép nhân chÃp (cußn) và mÁu:

GiÁ sā ta có Ánh I kích th°ãc M × N, mÁu T có kích th°ãc m × n khi đó, Ánh I cuán theo mÁu T đ°ÿc xác đánh bçi công thąc

IT(x,y)=∑ ∑ÿ21�㔼(ý + ÿ, þ + Ā) ∗ �㕇(ÿ, Ā)

Ā=0 þ21

(2.15) Hoặc: IT(x,y)=∑ ∑ÿ21�㔼(ý 2 ÿ, þ 2 Ā) ∗ �㕇(ÿ, Ā)

Ā=0 þ21

(2.16) MÁu:

(2.17)

đồ án

15 Ành gác:

16 MÁu phát hián các điám có tần sá cao

(2.22)

➢ Lác trung vß:

Cho dãy x1; x2 ; x2m+1 Khi đó trung vá xk căa dãy ký hiáu là Med({xn}) nÁu: Tãn t¿i m phần tā có giá không lãn h¢n xk và m phần tā không nhß h¢n xk Khi đó ∑ |ý 2 ýÿÿ=1 ÿ| → min t¿i x= Med({xn},

Ví dā: Dãy 15, 17, 18, 16, 78, 17, 17, 15, 20 có trung vá bằng 17 SÅp xÁp:

(2.23)

Lãc trung vá dùng cāa så 3 x 3 và ng°ỡng θ Dách cāa så P (l°ãi m x m) đi lần l°ÿt các vá trí trên Ánh Ąng vãi mßi vá trí tâm căa cāa så t¿i điám Ánh (x,y)Nhặt các phần tā thuác cāa så theo hàng, cát → t¿o ra mát dãy (I(P) điám Ánh trùng vãi tâm cāa så)

{I(q) | q ∈ W(P)} → Med (P) Thay thÁ điám P(x,y) theo quy tÅc

17 Dãy: 1, 2, 3, 4, 16, 2, 4, 2, 1 > SÅp xÁp: 1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 4, 16 > Trung vá là: 2 Vá trí đang xét có giá trá 16

|16 -2|> θ → Thay thÁ giá trá này bằng giá trá trung vá

➢ Lác trung bình:

Cho dãy x1, x2&, xn khi đó trung bình căa dãy ký hiáu AV({xn}) đ°ÿc đánh ngh*a:

AV({xn})=round(1

ÿ∑ ýÿ ÿÿ=1 ) Khi đó ∑ (ý 2 ýÿ ÿ)2

ÿ=1 → min t¿i AV({xn})

{I(q) | q ∈ W(P)} → AV (P) Thay thÁ điám P(x,y) theo quy tÅc

18 Dãy: 1, 2, 3, 4, 16, 2, 4, 2, 1 > Trung bình là (1+2+3+4+16+2+4+ 2+1)/9=3 (Làm tròn có thá lấy giá trá 4)

Vá trí đang xét có giá trá 16 > |16 -3|> θ → Thay thÁ giá trá này bằng giá trá trung bình

(2.29)

2.2.2 Ph°¢ng pháp phát hián biên:

Điám biên: Mát điám Ánh đ°ÿc coi là điám biên nÁu có sā thay đåi nhanh hoặc đát ngát vß mąc xám (hoặc màu) Đ°ång biên còn gãi là đ°ång bao (boundary): Là tÃp hÿp các điám biên liên tiÁp

Ví dā, trong Ánh nhá phân, điám den đ°ÿc gãi là điám biên nÁu lân cÃn căa nó có ít nhất mát điám trÅng

Ý ngh*a căa đ°ång biên: − Đ°ång biên là mát lo¿i đặc tr°ng cāc bá tiêu biáu trong phân tích, nhÃn

d¿ng Ánh − Ng°åi ta sā dāng biên làm phân cách các vùng xám (hoặc màu) cách biát

Ng°ÿc l¿i, ng°åi ta cũng sā dāng các vùng Ánh đá tìm phân cách

Hình 2 5 Các lo ại đ±ßng biên.[3]

Phát hián biên - Tìm biên: − Làm nåi lên nhÿng điám Ánh mà t¿i đó có sā biÁn đåi lãn vß giá trá đá sáng − Làm nåi đ°ÿc các vùng khác nhau căa Ánh ( Các vùng có sā biÁn thiên đá

sáng căa các vùng là đßu) thì có ngh*a là làm nåi đ°ÿc biên căa Ánh

đồ án

19 ❖ Ph°¢ng pháp phát hián biên trāc ti¿p:

Ph°¢ng pháp phát hián biên này nhằm làm nåi biên dāa vào sā biÁn thiên vß giá trá đá sáng căa điám Ánh Kā thuÃt chă yÁu dùng phát hián biên ç đây là kā thuÃt đ¿o hàm NÁu lấy đ¿o hàm bÃc nhất căa Ánh ta có ph°¢ng pháp Gradient Ph°¢ng pháp này bao gãm kā thuÃt Gradient và kā thuÃt la bàn NÁu lấy đ¿o hàm bÃc hai căa Ánh ta có ph°¢ng pháp Laplace

➢ Kÿ thuÃt phát hián biên gradient:

Gradient là mát vect¢ có các thành phần biáu thá tác đá thay đåi mąc xám căa

điám Ánh (theo hai h°ãng x,y đái vãi Ánh 2 chißu) tąc là:

( , )( , )

f

f x y x f x y



(2.32)

Ta có:

( , ) ' ( , ) ( , )( , ) ' ( , ) ( , )

f

f

f G

 Ta có:  = f Gx2+ Gy2

(2.34) đồ án

20 − Ví dā biên đá G(m,n) t¿i điám (m,n) đ°ÿc tính:

(Isometric), 4-lân cÃn

I (x,y) I’(x,y) I’’(x,y)

Hình 3 1 Các công đoạn phát hiện biên theo kĩ thuật Gradient

Thāc tÁ, viác làm nåi biên là nhân chÃp Ánh I vãi mát mặt n¿ ma trÃn (Kā thuÃt Prewitt ,Kā thuÃt Sobel, Kā thuÃt la bàn):

− Kā thuÃt Prewitt:

1 0 1 1 0 1 1 0 1

(2.37)− Kā thuÃt Sobel: sā dāng 2 mặt n¿ nhân chÃp theo 2 h°ãng x, y là:

1 0 1 2 0 2 1 0 1

So sánh ng±ÿng Làm nåi biên

đồ án

õ

(2.39)➢ Kÿ thuÃt phát hián biên Laplace

− Các ph°¢ng pháp đánh giá gradient ç trên làm viác khá tát khi mà đá sáng thay đåi rõ nét

− Khi mąc xám thay đåi chÃm, mißn chuyán tiÁp trÁi ráng, ph°¢ng pháp cho hiáu quÁ h¢n đó là ph°¢ng pháp sā dāng đ¿o hàm bÃc hai Laplace

− Toán tā Laplace đ°ÿc xây dāng trên c¢ sç đ¿o hàm bÃc 2 căa hàm biÁn đåi mąc xám

f

f x



− 

22 D°ãi đây là ba kiáu mặt n¿ th°ång dùng:

Đây là thuÃt toán t°¢ng đái tát, đ°a ra đ°ång biên mÁnh, phát hián chính xác điám biên vãi điám nhißu.Các b°ãc căa thuÃt toán

− B°ãc 1: Làm tr¢n Ánh Tính tích chÃp G= I ⊗ H, vãi

2 4 5 4 24 9 12 9 45 12 15 12 54 9 12 9 42 4 5 4 2

Gx, Gy − B°ãc 3: Tính Gradient theo 8 h°ãng t°¢ng ąng vãi 8 lân cÃn căa 1 điám Ánh − B°ãc 4: Lo¿i bß nhÿng điám không phÁi cāc nhằm xóa bß nhÿng điám không

thuác biên − B°ãc 5: Phân ng°ỡng Thāc hián lấy Gradient lần cuái

Hình 2 6 Hình phát hi ện biên sử dụng kĩ thuật Canny[5]

đồ án

23 ❖ Ph°¢ng pháp phát hián biên gián ti¿p:

Là quá trình phân vùng dāa vào phép xā lý kÁt cấu đái t°ÿng, cā thá là dāa vào sā biÁn thiên nhß và đãng đßu đá sáng căa các điám Ánh thuác mát đái t°ÿng NÁu các vùng căa Ánh đ°ÿc xác đánh thì đ°ång phân ranh giÿa các vùng đó chính là biên Ánh cần tìm Viác phát hián biên và phân vùng đái t°ÿng là hai bài toán đái ngÁu Tÿ phát hián biên ta có thá tiÁn hành phân lãp đái t°ÿng, nh° vÃy là đã phân vùng đ°ÿc Ánh Và ng°ÿc l¿i, khi đã phân vùng đ°ÿc Ánh ngh*a là đã phân lÃp đ°ÿc thành các đái t°ÿng, tÿ đó có thá phát hián đ°ÿc biên cần tìm

Quy trình phát hián biên: − B°ãc 1: Do Ánh ghi đ°ÿc th°ång có nhißu, b°ãc đầu tiên căa quá trình này là giÁm

nhißu căa Ánh cần xā lý − B°ãc 2: Làm nåi biên sā dāng các toán tā phát hián biên − B°ãc 3: Đánh vá biên Chú ý rằng kā thuÃt nåi biên gây tác dāng phā là gây nhißu

làm mát sá biên giÁ xuất hián do vÃy cần lo¿i bß biên giÁ − B°ãc 4: Liên kÁt và trích chãn biên.[3]

2.2.3 Phân đo¿n Ánh:

Phân đo¿n Ánh là b°ãc then chát trong xā lý Ánh Giai đo¿n này phân tích Ánh thành các vùng có cùng tính chất nào đó dāa theo biên hay các vùng liên thông Tiêu chu¿n đá xác đánh các vùng liên thông có thá là vùng mąc xám,cùng màu hay cùng đá nhóm

Qúa trình phân đo¿n Ánh nhằm tách đái t°ÿng cần khÁo sát ra khßi phần nái dung còn l¿i căa Ánh, hay phân chia các đái t°ÿng trong Ánh thành nhÿng đái t°ÿng riêng biát Nh° vÃy quá trình phân đo¿n Ánh là quá trình giÁm bãt sá l°¢ng thông tin trong Ánh và chß giÿ l¿i nhÿng thông tin cần thiÁt cho ąng dāng Do đó phân đo¿n Ánh là quá trình lo¿i bß các đái t°ÿng không quan tâm trong Ánh.Ví dā: Đá giÁm nhißu căa nßn vào quá trình nhÃn d¿ng ng°åi ta đánh dấu vùng nßn bằng màu đen:

đồ án

24

Hình 2 7 Phân đoạn ảnh [3]

Có nhißu ph°¢ng pháp phân đo¿n Ánh khác nhau Trong quá trình phân đo¿n Ánh sā dāng mát ng°ỡng giá trá xám đá phân đo¿n Ánh ra thành các đái t°ÿng và nßn là ph°¢ng pháp đ¢n giÁn nhất Lúc này các điám ç bên d°ãi ng°ỡng giá trá xám thuác vß bß còn nhÿng điám Ánh ç bên trên ng°ỡng giá trá xám thuác vß đái t°ÿng Ph°¢ng pháp phân đo¿n Ánh này hiáu quÁ lãn đái vãi Ánh nhá phân, văn bÁn in hay đã hã,

Có nhißu ph°¢ng pháp khác nhau đá phân đo¿n Ánh, bao gãm: − Phân đo¿n dāa trên ng°ỡng: Ph°¢ng pháp này chia Ánh thành các vùng dāa trên

giá trá c°ång đá pixel Ví dā, các pixel có giá trá c°ång đá cao h¢n ng°ỡng nhất đánh có thá đ°ÿc phân lo¿i là đái t°ÿng, trong khi các pixel có giá trá c°ång đá thấp h¢n ng°ỡng có thá đ°ÿc phân lo¿i là nßn

− Phân đo¿n vùng: Ph°¢ng pháp này nhóm các pixel lân cÃn có đặc điám t°¢ng tā thành các vùng Ví dā, các pixel có màu sÅc hoặc kÁt cấu t°¢ng tā có thá đ°ÿc nhóm thành cùng mát vùng

− Phân đo¿n dāa trên đ°ång vißn: Ph°¢ng pháp này xác đánh các đ°ång vißn trong Ánh và sā dāng chúng đá chia Ánh thành các vùng Ví dā, các đ°ång vißn có thá đ°ÿc phát hián bằng cách sā dāng các toán tā vi phân, chẳng h¿n nh° toán tā Sobel hoặc Canny

− Phân đo¿n dāa trên mô hình: Ph°¢ng pháp này sā dāng các mô hình hãc máy đá phân đo¿n Ánh dāa trên các đặc điám hãc đ°ÿc Ví dā, mát m¿ng l°ãi thần kinh tích chÃp có thá đ°ÿc huấn luyán đá phân đo¿n Ánh thành các lo¿i đái t°ÿng khác nhau

đồ án

Siemens S7-1200 có cấu trúc mô-đun, cho phép ng°åi dùng tùy chßnh PLC đá đáp ąng các yêu cầu cā thá căa ąng dāng PLC này có nhißu mô-đun mç ráng khác nhau có sẵn, bao gãm mô-đun ngõ vào/ra kā thuÃt sá, mô-đun ngõ vào/ra t°¢ng tā, mô-đun truyßn thông và mô-đun chąc năng đặc biát

Siemens S7-1200 đ°ÿc lÃp trình bằng phần mßm lÃp trình TIA Portal căa Siemens TIA Portal là mát môi tr°ång lÃp trình tích hÿp cung cấp mát bá công cā toàn dián đá phát trián, gỡ lßi và bÁo trì các ch°¢ng trình PLC TIA Portal hß trÿ nhißu ngôn ngÿ lÃp trình khác nhau, bao gãm cÁ ngôn ngÿ lÃp trình bÃc thang (LAD), ngôn ngÿ lÃp trình danh sách lánh (STL) và ngôn ngÿ lÃp trình lÃp trình theo khái (FBD)

Hình 2 8 Hình ảnh PLC S7-1200 [9]

2.3.2 Nhÿng đặc điÃm căa PLC S7 – 1200:

− ThiÁt kÁ nhß gãn: PLC S7-1200 có thiÁt kÁ nhß gãn, dß dàng lÅp đặt trong các không gian h¿n chÁ Các module có thá kÁt nái trāc tiÁp vãi nhau mà không cần cáp nái riêng, giúp tiÁt kiám không gian và giÁm thiáu sā phąc t¿p trong viác lÅp đặt

− KhÁ năng mç ráng linh ho¿t:

đồ án