Luạn văn Máy khắc lazer

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Công Bằng hướng dẫn tận tình cho em kinh nghiệm, kiến thức quý báu trình thực đề tài Những kiến thức không giúp em hoàn thành luận văn mà hành trang theo em bước vào sống sau Em xin cảm ơn bạn nhóm làm luận văn thầy Phạm Công Bằng hướng dẫn, xin cám ơn bạn làm việc, nghiên cứu phòng 202 C1 Các bạn góp ý, giúp đỡ em nhiều trình làm luận văn Cuối cùng, em xin gởi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô giảng dạy Khoa Cơ Khí – Trường Đại học Bách Khoa TP HCM Quý thầy cô truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Trân trọng TP HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực (ký, ghi rõ họ tên) Dương Duy Lai i TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện công nghệ laser dần trở nên phổ biến, áp dụng rộng rãi công nghiệp, đời sống khoa học Trong đó, ứng dụng khắc laser ứng dụng phổ biến cả, nhờ độc đáo đa dạng sản phẩm Ở nước ta, hầu hết máy khắc laser nhập về, chưa tâm nghiên cứu, phát triển sản xuất rộng rãi Với mục đích nghiên cứu công nghệ khắc hình laser ứng dụng vào bàn máy CNC 2D có, nên em định thực đề tài luận văn Các kết đạt từ trình nghiên cứu thực đề tài giúp em nắm bắt kiến thức công nghệ khắc laser tạo điều kiện để phát triển ứng dụng vào thực tế ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH VẼ vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU ix Chương 1: Tổng quan 1.1 Giới thiệu khắc laser 1.1.1 Tia laser ứng dụng 1.1.2 Các công nghệ khắc laser 1.2 Phát triển ứng dụng khắc laser 1.3 Mục tiêu, nhiệm vụ phạm vi đề tài 1.3.1 Mục tiêu đề tài .5 1.3.2 Nhiệm vụ đề tài 1.3.3 Phạm vi đề tài 1.4 Tổ chức luận văn Chương 2: Tìm hiểu mô hình bàn máy CNC 2D 2.1 Tổng quan bàn máy CNC 2D 2.2 Mô hình khí 2.2.1 Cụm khung .9 2.2.2 Cụm trượt - trượt 10 2.2.3 Cụm động 10 2.2.4 Cụm pulley dẫn hướng .11 2.2.5 Cụm pulley bị động 11 2.2.6 Cụm cấu chấp hành 12 iii 2.3 Phân tích động học bàn máy CNC 2D 12 2.3.1 Phân tích động học thuận .13 2.3.2 Phân tích động học ngược 14 2.4 Hệ thống điện 14 2.4.1 Hệ thống điện động mạch công suất 15 2.4.2 Hệ thống điện phận công tác cảm biến .16 2.5 Bộ điều khiển 17 2.5.1 Giới thiệu card điều khiển .17 2.5.2 Sử dụng card PCI- 8164 điều khiển bàn máy 18 2.6 Kết luận .21 Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh 22 3.1 Tìm hiểu ảnh kỹ thuật số 22 3.1.1 Ảnh kỹ thuật số 22 3.1.2 Hệ tọa độ ảnh số 24 3.2 Quá trình xử lý ảnh xám 25 3.2.1 Cải thiện, nâng cao chất lượng ảnh sử dụng toán tử điểm 25 3.2.2 Lọc ảnh xám .28 3.3 Ứng dụng xử lý ảnh thư viện EmguCV .29 3.3.1 Giới thiệu thư viện EmguCV .29 3.3.2 Ứng dụng chức thư viện EmguCV vào đề tài luận văn 29 3.4 Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh .30 3.4.1 Xây dựng giải thuật 30 3.4.2 Viết chương trình ứng dụng xử lý ảnh .32 3.4.3 Đánh giá kết ứng dụng xử lý ảnh 33 3.4.4 Cải tiến ứng dụng xử lý ảnh .35 iv 3.4.5 Xây dựng liệu cho ứng dụng khắc 41 3.5 Kết luận .42 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc .43 4.1 Xây dựng chương trình điều khiển .43 4.1.1 Xây dựng giải thuật 43 4.1.2 Viết chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc .46 4.2 Thực nghiệm xác định thông số khắc 47 4.2.1 Các thông số ảnh hưởng tới chất lượng ảnh khắc 47 4.2.2 Thực nghiệm xác định thông số khắc 48 4.3 Kết luận .49 Chương 5: Tổng kết định hướng phát triển cho đề tài .50 5.1 Tổng kết đề tài .50 5.2 Định hướng phát triển cho đề tài 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 v DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Tia laser [1] ……………………………………… Hình 1.2: Một số ứng dụng tia laser [2] ……………………………………… Hình 1.3: Tạo vết khắc lõm kim loại [3] ………………………………………… Hình 1.4: Tôi kim loại [3] ……………………………………………………… Hình 1.5: Tạo dạng bọt nhựa [3] …………………………………………… Hình 1.6: Đốt cháy làm đổi màu nhựa [3] …………………………………………… Hình 1.7: Mô hình ban đầu thiết bị CNC 2D [4] ………………………………… Hình 1.8: Khắc chữ tia laser [5] … …………………………………………… Hình 1.9: Khắc ảnh laser [6] ………………………………………………… Hình 1.10: Đầu phát laser Box ……………………………………………………… Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý bàn máy CNC 2D ……………………………………… Hình 2.2: Sơ đồ lắp cụm khung ……………………………………………………… Hình 2.3: Cụm trượt- trượt ……………………………………………… 10 Hình 2.4: Sơ đồ lắp cụm động …………………………………………………… 10 Hình 2.5: Sơ đồ lắp cụm pulley dẫn hướng ………………………………………… 11 Hình 2.6: Sơ đồ lắp cụng pulley bị động …………………………………………… 12 Hình 2.7: Sơ đồ lắp cụm cấu chấp hành ………………………………………… 12 Hình 2.8: Sơ đồ phân tích động học bàn máy ……………………………………… 13 Hình 2.9: Driver CD420-0040-0031AA-000 [7] … ……………………………… 15 Hình 2.10: Sơ đồ mạch điện đầu công tác cảm biến ………………………… 17 Hình 2.11: Các cụm chức card PCI- 8164 ……………………………… 18 Hình 2.12: Giải thuật di chuyển từ điểm tới điểm ………………………………… 20 Hình 2.13: Giao diện chương trình điều khiển bàn máy …………………………… 20 Hình 2.14: Mô hình tổng thể bàn máy CNC 2D …………………………………… 21 vi Hình 3.1: Không gian màu RGB …………………………………………………… 22 Hình 3.2: Ảnh xám ………………………………………………………………… 23 Hình 3.3: Ảnh nhị phân …………………………………………………………… 24 Hình 3.4: Hệ tọa độ ảnh ……………………………………………………… 24 Hình 3.5: Thay đổi độ sáng ảnh ………………………………………………… 25 Hình 3.6: Thay đổi độ tương phản ảnh ………………………………………… 26 Hình 3.7: Biểu đồ histogram ……………………………………………………… 26 Hình 3.8: Thuật toán cân histogram ………………………………………… 27 Hình 3.9: Cân histogram ……………………………………………………… 28 Hình 3.10: Phương pháp lọc ngưỡng ảnh xám ……………………………………… 28 Hình 3.11: Lọc ảnh xám cách phân ngưỡng ………………………………… 29 Hình 3.12: Lưu đồ trình xử lý ảnh ……………………………………………… 31 Hình 3.13: Giao diện ứng dụng xử lý ảnh ………………………………………… 32 Hình 3.14: Kết xử lý ảnh - ảnh ……………………………………………… 33 Hình 3.15: Kết xử lý ảnh - ảnh ……………………………………………… 33 Hình 3.16: Kết xử lý ảnh - ảnh ……………………………………………… 34 Hình 3.17: Kết xử lý ảnh - ảnh ……………………………………………… 34 Hình 3.18: Ảnh halftone [8] … …………………………………………………… 35 Hình 3.19: Biểu đồ phân bố sai số cho bốn điểm ảnh lân cận [8] ………………… 36 Hình 3.20: Lưu đồ giải thuật Floy – Steinberg điểm ảnh …………………… 36 Hình 3.21: Giao diện ứng dụng xử lý ảnh version ……………………………… 38 Hình 3.22: Kết xử lý ảnh - ảnh ……………………………………………… 38 Hình 3.23: So sánh kết lọc ảnh hai phương pháp - ảnh vật ………………… 39 Hình 3.24: So sánh kết lọc ảnh hai phương pháp - ảnh người …………… 39 Hình 3.25: Ảnh hưởng DPI tới chất lượng ảnh …………………………… 40 Hình 3.26: Thông báo nhập DPI không phù hợp ……………………………… 41 vii Hình 3.27: Giá trị điểm ảnh ảnh halftone ………………………………… 41 Hình 3.28: Lưu đồ tạo liệu khắc ………………………………………………… 42 Hình 4.1: File Data.txt chứa liệu khắc ………………………………………… 43 Hình 4.2: Nội dung file Info.txt …………………………………………………… 44 Hình 4.3: Định vị gỗ khắc ……………………………………………………… 44 Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật khắc …………………………………………………… 45 Hình 4.5: Giao diện chương trình điều khiển ………………………………… 46 Hình 4.6: Kết khắc – ảnh …………………………………………………… 48 Hình 4.7: Kết khắc – ảnh …………………………………………………… 48 Hình 4.8: Kết khắc – ảnh …………………………………………………… 49 viii DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Nhiệm vụ cụm chức driver CD420-0040-0031AA-000 [7] … 16 ix Chương 1: Tổng quan CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu khắc laser 1.1.1 Tia laser ứng dụng Laser tên viết tắt cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation tiếng Anh, có nghĩa "khuếch đại ánh sáng phát xạ kích thích" Các photon sinh trình thay đổi mức lượng electron nguyên tử, khuếch tạo thành tia laser (hình 1.1) Hình 1.1: Tia laser [1] Tia laser trở nên phổ biến từ năm 1960 Người ta tìm thấy hàng ngàn tiện ích tia laser lĩnh vực xã hội đại a Máy in laser b Máy đo khoảng cách c Sản phẩm khắc laser d Mắt đọc đĩa DVD Hình 1.2: Một số ứng dụng tia laser [2] Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh Hình 3.21: Giao diện ứng dụng xử lý ảnh version c Đánh giá kết ứng dụng xử lý ảnh version Hình 3.22: Kết xử lý ảnh - ảnh Hình 3.22 thể kết lọc ảnh thành ảnh halftone ứng dụng sau cải tiến Ảnh sau lọc cho kết giống với ảnh đầu vào 38 Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh a Phương pháp phân ngưỡng b Phương pháp lọc ảnh halftone Hình 3.23: So sánh kết lọc ảnh hai phương pháp - ảnh vật a Phương pháp phân ngưỡng b Phương pháp lọc ảnh halftone Hình 3.24: So sánh kết lọc ảnh hai phương pháp - ảnh người So với phương pháp phân ngưỡng, kết lọc ảnh phương pháp có nhiều ưu điểm như: mức xám ảnh biến thiên liên tục mà mắt thường cảm nhận được; ảnh có chiều sâu; chi tiết rõ ràng Hình 3.23 3.24 góp phần thể điều Ảnh halftone sau khắc (hoặc in) vật liệu có kích thước cố định, đánh giá chất lượng ảnh khắc độ phân giải mà phải đánh giá thông qua số DPI Quan sát hình 3.25, dễ thấy dù kích thước ảnh lớn hay nhỏ, ảnh có mức DPI cao có chất lượng tốt Ảnh hình 3.25b 3.25c có độ phân giải (xác định công thức (3.2)) chất lượng hình khác rõ rệt 39 Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh a DPI =100, size 50×30 mm b DPI =100, size 100×60 mm c DPI =200, size 50×30 mm d DPI =200, size 100×60 mm Hình 3.25: Ảnh hưởng DPI tới chất lượng ảnh Thiết lập mức DPI ứng dụng xử lý ảnh bước quan trọng để có ảnh đầu tốt Lưu ý thay đổi DPI tức thay đổi độ phân giải ảnh, mức DPI phải đảm bảo ảnh đầu có độ phân giải không lớn ảnh nguồn Ứng dụng thông báo người sử dụng nhập DPI không phù hợp (hình 3.26) Nhìn chung, việc xử lý để có ảnh đầu tốt phụ thuộc nhiều yếu tố Trong có yếu tố quan trọng như:  Chất lượng ảnh đầu vào: hình ảnh khắc Những ảnh không bị mờ, độ nét cao, số lượng chi tiết vừa phải thích hợp để khắc Đặc biệt, ảnh có chiều sâu bóng trải dài từ sáng tới tối (hay có lược đồ mức xám trải đều) thường cho kết tốt 40 Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh  Người sử dụng: việc chỉnh sửa ảnh thủ công, kết xử lý ảnh phụ thuộc nhiều vào trực quan người Điều cải thiện người dùng có kinh nghiệm trình sử dụng Hình 3.26: Thông báo nhập DPI không phù hợp 3.4.5 Xây dựng liệu cho ứng dụng khắc Hình 3.27: Giá trị điểm ảnh ảnh halftone Ảnh sau xử lý gồm hai màu đen trắng Do ma trận giá trị điểm ảnh có hai giá trị 255 Ma trận giá trị điểm ảnh chuyển đổi lưu vào file text tên Data.txt, tạo liệu để phục vụ cho chương trình điều khiển bàn máy Quá 41 Chương 3: Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh trình chuyển đổi ma trận giá trị điểm ảnh thành ma trận thông số khắc mô tả hình 3.28 Các giá trị lưu file text thể màu sắc điểm ảnh,với tương ứng với đen tương ứng với trắng (hình 3.27) Ngoài ra, giá trị kích thước DPI ảnh cần khắc lưu vào file text tên Info.txt để làm liệu cho chương trình khắc Bắt đầu Ma trận ảnh sau xử lý MT(m,n) Tạo file Data.txt để lưu liệu ảnh for i = 0:m, for j = 0:n i = m?, j = n? Đ Kết thúc S Đ j = n? Xuống dòng S MT[i, j] = Đ Viết số vào file Data.txt S Viết số vào file Data.txt Hình 3.28: Lưu đồ tạo liệu khắc 3.5 Kết luận Chương hoàn thành trình nghiên cứu vấn đề xử lý ảnh bản, đồng thời xây dựng ứng dụng xử lý ảnh, nhằm chuyển đổi ảnh đầu vào thành ảnh halftone tạo liệu cho chương trình điều khiển ứng dụng khắc Chương tiến hành xây dựng chương trình điều khiển bàn máy, thực nghiệm để tìm thông số khắc phù hợp cho ứng dụng 42 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO ỨNG DỤNG KHẮC Chương hoàn thành việc xây dựng ứng dụng xử lý ảnh tạo liệu khắc Để tạo hình khắc gỗ, cần phải điều khiển bàn máy vận hành đầu laser “khắc” theo liệu Chương sử dụng kết nghiên cứu điều khiển bàn máy chương xử lý ảnh chương để xây dựng giải thuật khắc hình lập chương trình điều khiển bàn máy cho ứng dụng khắc Chương tiến hành thực nghiệm để tìm thông số phù hợp cho ứng dụng khắc 4.1 Xây dựng chương trình điều khiển 4.1.1 Xây dựng giải thuật a Dữ liệu đầu vào Hình 4.1: File Data.txt chứa liệu khắc Sau hoàn tất trình xử lý ảnh, ma trận thông số ảnh đầu chuyển đổi lưu vào file text Data.txt, làm liệu cho chương trình khắc Nội dung 43 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc file text thể qua hình 4.1 File chứa thông tin màu sắc kích thước ảnh: số ứng với điểm ảnh màu đen, số ứng với điểm ảnh màu trắng, độ phân giải ảnh thể qua số lượng dòng (height) số phần tử dòng (width) Width Height DPI Hình 4.2: Nội dung file Info.txt Thông tin kích thước ảnh khắc mức DPI lưu file Info.txt (hình 4.2) Chỉ số DPI đóng vai trò quan trọng việc tính khoảng cách quét (scan gap) laser Định nghĩa cách tính khoảng cách quét đề cập mục 4.1.1c b Định vị gỗ khắc Hình 4.3 thể việc xác định vị trí cho gỗ khắc Một gá chữ L đặt bên vùng không gian làm việc bàn máy Vị trí gá so với gốc tọa độ (Home) xác định trước Cố định góc gỗ khắc vào góc vuông gá chữ L Như vậy, gỗ khắc định vị Y Thanh gá chữ L Đỉnh G(150, 250) Tấm gỗ khắc Home X O Hình 4.3: Định vị gỗ khắc 44 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc c Xây dựng giải thuật khắc Bắt đầu -File Data.txt chứa liệu khắc -Khoảng cách quét Ω (mm) Di chuyển đầu laser đến vị trí bắt đầu khắc (điểm G) Đọc liệu từ file Data.txt theo dòng (mỗi dòng có n phần tử) Đ Đọc hết m dòng? Kết thúc S Tạo mảng str[i] lưu giá trị dòng Đến đầu dòng tiếp theo: Nội suy đường thẳng theo phương Y: ∆ X = 0; ∆ Y = - Ω for i = 0:n Đ i = n? S Đ Str[i] = 0? Quay đầu dòng: Nội suy đường thẳng theo phương X: ∆ X = - Ω × n; ∆ Y = Đếm số phần tử có giá trị (đen) liên tiếp, lưu vào biến đếm count S Đếm số phần tử có giá trị (trắng) liên tiếp, lưu vào biến đếm count count =1 ? S Bật laser Đ Nội suy đường thẳng theo phương X: ∆ X = Ω × count; ∆ Y = Bật laser – delay t (ms) i = i + count Di chuyển đến pixel kế tiếp: Nội suy đường thẳng theo phương X: ∆ X = Ω; ∆ Y = i=i+1 Khắc chuỗi pixel màu đen: Nội suy đường thẳng theo phương X: ∆ X = Ω × (count - 1); ∆ Y = Tắt laser Di chuyển đến pixel kế tiếp: Nội suy đường thẳng theo phương X: ∆ X = Ω; ∆ Y = i = i + count Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật khắc Dựa vào nội dung liệu khả hoạt động bàn máy CNC 2D, giải thuật điều khiển bàn máy xây dựng sau: Đầu tiên, di chuyển đầu khắc laser từ vị trí Home đến vị trí đỉnh G cố định gỗ khắc Chương trình chạy bàn máy điều khiển đầu laser quét qua vị 45 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc trí điểm ảnh khắc ảnh theo hàng, điểm có tọa độ ảnh (0, 0) Tại tọa độ điểm ảnh, tín hiệu laser bật điểm ảnh mang giá trị (màu đen) tắt giá trị (trắng) Cứ vậy, đầu laser quét hết tất hàng ma trận thông số, chấm đen tia laser bắn tạo nên ảnh khắc gỗ Lưu đồ giải thuật thể cụ thể đầy đủ qua hình 4.4 Trong lưu đồ, thông số Ω khoảng cách đầu laser di chuyển hai điểm ảnh liên tiếp hàng khoảng cách hàng Giá trị Ω xác định từ mức DPI ảnh qua công thức: (4.1) Trong đề tài này, đơn vị đo độ dài sử dụng mm nên công thức (4.1) chỉnh sửa thành: (4.2) 4.1.2 Viết chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc Hình 4.5: Giao diện chương trình điều khiển 46 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc Chương trình điều khiển viết C#, có giao diện hình 4.5 Chức ứng dụng điểu khiển bàn máy di chuyển thực chương trình khắc Chức cụ thể cụm giao diện sau:  Cụm Info: hiển thị thông tin ảnh khắc bề rộng (width), chiều cao (height), mức DPI Ấn button Load để hiển thị thông tin  Cụm Move: di chuyển đầu laser tới tọa độ mong muốn, dùng để lấy vị trí gỗ khắc Giá trị mặc định cài đặt tọa độ đỉnh G(150,250)  Cụm Servo Motor cụm Laser: bật – tắt động cơ, bật – tắt laser  Cụm Control: điều khiển bàn máy thực di chuyển như: lên, xuống, trái, phải di chuyển vị trí home cài đặt  Cụm Operation: thực chương trình khắc Ấn button Engrave để bắt đầu khắc Button Stop để dừng hoạt động bàn máy 4.2 Thực nghiệm xác định thông số khắc 4.2.1 Các thông số ảnh hưởng tới chất lượng ảnh khắc Từ lưu đồ giải thuật điều khiển tính chất tia laser, dễ thấy chất lượng ảnh khắc phụ thuộc vào thông số :  Khoảng cách quét Ω (mm): thông số quan trọng việc khắc laser Giá trị Ω tỉ lệ nghịch với mức DPI ảnh Trên lý thuyết, Ω có giá trị nhỏ (hay mức DPI ảnh cao) điểm ảnh gần nhau, cho hình khắc đẹp Tuy nhiên việc điều chỉnh Ω phụ thuộc vào độ lớn chấm đen (dot) tạo tia laser Với đầu laser sử dụng đề tài, thực nghiệm cho thấy Ω < 0.1mm bề mặt gỗ bị phá hủy, cháy đen hoàn toàn  Thời gian delay tia laser t: đến tọa độ điểm ảnh, laser bật giữ thời gian t (ms) để tia laser đốt cháy gỗ tạo nên vết khắc (dot) Độ lớn, màu sắc vết khắc phụ thuộc vào thời gian t, giá trị t lớn vết khắc to sậm màu hơn.Tuy nhiên thời gian t lớn, bề mặt gỗ bị phá hủy  Vận tốc khắc V (mm/s): vận tốc di chuyển đầu laser khắc chuỗi điểm ảnh màu đen (các phần tử giá trị liên tiếp) Ảnh hưởng vận tốc khắc giống thời gian t Vận tốc lớn nét khắc mảnh ngược lại 47 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc 4.2.2 Thực nghiệm xác định thông số khắc Với ảnh đầu vào với kích thước khắc nhau, đề tài thay đổi mức DPI khác để tìm giá trị Ω phù hợp, cho kết khắc tốt Qua trình thực nghiệm, đề tài nhận thấy với giá trị Ω = 0.2 mm, thời gian t nằm khoảng [20,50] ms, vận tốc V từ 9-12 mm/s hình khắc có kết tốt Hình 4.6 4.7 kết khắc với Ω = 0.2 mm, t = 40 ms, V = 12 mm/s a Ảnh gốc b Ảnh khắc Hình 4.6: Kết khắc – ảnh a Ảnh gốc b Ảnh khắc Hình 4.7: Kết khắc – ảnh 48 Chương 4: Xây dựng chương trình điều khiển cho ứng dụng khắc a Ảnh gốc b Ảnh khắc Hình 4.8: Kết khắc – ảnh Hình 4.8 kết khắc với thời gian t = 60 ms, V = 9mm/s Dễ thấy ảnh khắc có chấm đen sậm màu so với hình 4.6 4.7 Điều góp phần thể ảnh hưởng vận tốc khắc thời gian delay t đến kết khắc Nhận xét kết quả: nhìn chung kết khắc có đặc điểm:  So với ảnh gốc, ảnh khắc mô tả lại tương đối đầy đủ chi tiết, đặc biệt chi tiết khuôn mặt, trạng thái, cử chỉ…  Ảnh khắc có độ sâu không gian, quan sát từ khoảng cách xa thấy rõ điều Tuy nhiên nhìn gần, ảnh bị thô chấm đen Việc khảo sát tìm thông số khắc phụ thuộc nhiều vào công suất đầu laser tiêu cự Với đầu phát laser dùng đề tài này, chất lượng ảnh đầu vào nên chỉnh mức 127 DPI (ứng với Ω = 0.2 mm) kết khắc tốt 4.3 Kết luận Chương hoàn thành việc xây dựng ứng dụng khắc tiến hành thực nghiệm tìm thông số khắc Các thông số khắc mức tương đối phù hợp với loại gỗ khắc định, nhiên kết khắc cho thấy tính đắn giải thuật Chương vào tổng kết đưa định hướng phát triển đề tài 49 Chương 5: Tổng kết định hướng phát triển cho đề tài CHƯƠNG TỔNG KẾT VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO ĐỀ TÀI Kết thúc trình tìm hiểu bàn máy CNC 2D dẫn động đai, nghiên cứu việc xử lý ảnh lập trình ứng dụng khắc hình cho bàn máy, chương tổng kết kết đạt hạn chế tồn đề tài, đồng thời đề xuất hướng phát triển đề tài tương lai 5.1 Tổng kết đề tài Luận văn hoàn thành nhiệm vụ đặt ra, cụ thể sau:  Tìm hiểu mô hình bàn máy CNC 2D dẫn động đai, bao gồm tìm hiểu thiết kế khí, phân tích tính toán động học bàn máy, tìm hiểu hệ thống điện hệ thống điều khiển  Nghiên cứu trình chỉnh sửa, lọc ảnh bitmap đầu vào thành ảnh halftone Xây dựng giải thuật xử lý ảnh viết chương trình cho ứng dụng xử lý ảnh ngôn ngữ C#  Tạo liệu khắc từ ảnh xử lý để phục vụ cho chương trình điều khiển bàn máy Dữ liệu khắc bao gồm ma trận điểm ảnh thông số kích thước, mức chất lượng ảnh khắc mong muốn (DPI)  Xây dựng giải thuật khắc hình gỗ từ liệu khắc Viết chương trình điều khiển bàn máy thực ứng dụng khắc ngôn ngữ C#  Tìm thông số khắc tương đối phù hợp với loại vật liệu gỗ đầu laser sử dụng đề tài Bên cạnh việc hoàn thành nhiệm vụ đặt ra, đề tài hạn chế:  Chương trình xử lý ảnh đơn giản: trình chỉnh sửa ảnh dừng lại việc điều chỉnh độ tương phản, độ sáng cân lược đồ xám, kết phụ thuộc nhiều vào chất lượng ảnh đầu vào  Ứng dụng khắc phụ thuộc vào vật liệu công suất laser, chất lượng ảnh chưa cao, tốc độ khắc chậm  Chưa trang bị hệ thống phun khí áp suất cao cho bàn máy để loại bỏ phoi, làm bề mặt gỗ Điều ảnh hưởng tới chất lượng khắc 50 Chương 5: Tổng kết định hướng phát triển cho đề tài 5.2 Định hướng phát triển cho đề tài Dựa vào kết đạt tiềm ứng dụng khắc laser, tương lai, đề tài phát triển theo hướng:  Phát triển bàn máy nhỏ gọn hơn, phù hợp với việc khắc sản phẩm nhỏ, dễ thương mại hóa  Thay đổi đầu khắc laser có công suất cao hơn, để kết hợp khắc - cắt nhiều vật liệu (mica, gỗ, inox,…) giảm thời gian khắc  Phát triển thêm trục thứ cho bàn máy, để gia công bề mặt cong 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://vi.wikipedia.org/wiki/Laser [2] http://phongvu.vn/thiet-bi-van-phong/may-in/hp/may-in-laser-trang-den-1145.html [3] http://khaclaser.vn/Cong-nghe-thiet-bi-khac-laser-450-3.aspx [4] Lê Đình Trường Sơn (2013) Phân tích thiết kế hệ thống CNC 2D dẫn động đai Luận văn Đại học, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM [5] Phan Nguyễn Minh Văn (2015) Nghiên cứu phát triển ứng dụng khắc laser gỗ Luận văn Đại học, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM [6] http://www.tendola.com/ [7] AC Servomotor Driver SMH 60S-0040-30AAK-3LKH User's Manual [8] https://en.wikipedia.org/wiki/Floyd%E2%80%93Steinberg_dithering [9] https://en.wikipedia.org/wiki/Dots_per_inch 52 ... hết máy khắc laser nhập về, chưa tâm nghiên cứu, phát triển sản xuất rộng rãi Với mục đích nghiên cứu công nghệ khắc hình laser ứng dụng vào bàn máy CNC 2D có, nên em định thực đề tài luận văn. .. in laser, máy khắc laser, máy cắt kim loại; mắt đọc đĩa DVD; máy đo khoảng cách, thiết bị hướng dẫn phương tiện tàu không gian… Laser cho phát minh ảnh hưởng kỉ 20 1.1.2 Các công nghệ khắc laser... lượng nét khắc, đa dạng vật liệu khắc tính độc đáo lạ mắt sản phẩm Hình 1.9 giới thiệu số sản phẩm khắc laser vật liệu gỗ Hình 1.9: Ảnh khắc laser [6] Trên sở nhu cầu thị trường bàn máy CNC 2D