Đang tải... (xem toàn văn)
Các ứng dụng liên quan đến thu thập và xử lý hình ảnh theo thời gian thực được sử dụng rộng rãi trong rôbốt phục vụ (vệ sinh, trông nom nhà cửa, công nghiệp thực phẩm, tìm kiếm cứu nạn, kiểm tra, giám sát, ứng dụng y tế, cứu hỏa,..) rôbốt công nghiệp, cũng như các hoạt động chiến tranh v.v.. Việc sử dụng các ứng dụng này giúp cho các hệ thống quan sát và nhận biết rõ về môi trường làm việc qua đó sẽ có sự tương tác hiệu quả hơn.
2.6 Sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp Phát thải SOx chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh có nhiên liệu sử dụng lượng nhiên liệu tiêu thụ cho động Các giải pháp kỹ thuật nêu chủ yếu nhằm giảm phát thải NOx, để giảm phát thải SOx người ta tách SO x khỏi khí xả, nhiên phương pháp đòi hỏi thiết bị phức tạp, kích thước lớn, giá thành cao Hơn nữa, phát sinh vấn đề xử lý chất độc hại sản phẩm có nguồn gốc lưu huỳnh tách từ khí xả động Chính thực tế biện pháp chủ yếu để giảm phát thải SO x giảm hàm lượng lưu huỳnh có nhiên liệu sử dụng tuân thủ theo quy định Phụ lục VI công ước MARPOL 73/78 Kết luận Giảm phát thải ô nhiễm từ khí xả động diesel nhiệm vụ bắt buộc không người khai thác mà nhà chế tạo động Việc sử dụng kết hợp giải pháp cho hiệu tốt việc kiểm sốt phát thải nhiễm Song song với giải pháp giảm phát thải ô nhiễm khí xả động cần áp dụng biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng q trình cơng tác động giảm mức tiêu hao nhiên liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] Tài liệu kỹ thuật động Sulzer RT-Flex Tài liệu kỹ thuật động Sulzer RTA Tài liệu kỹ thuật động Man - B&W Site: http://www.thuvientailieu.vn Phản biện: PGS, TS Lê Văn Điểm THU THẬP VÀ XỬ LÝ ẢNH DÙNG PHẦN MỀM LABVIEW IMAGE ACQUISITION AND PROCESSING WITH LABVIEW TS ĐÀO MINH QUÂN Khoa Điện – Điện tử, Trường ĐHHHVN NCS VƯƠNG ĐỨC PHÚC Khoa Máy – Điện tàu biển, Trường ĐHHH Quốc gia Mokpo, Hàn Quốc Tóm tắt Các ứng dụng lên quan đến thu thập xử lý hình ảnh theo thời gian thực sử dụng rộng rãi rôbốt phục vụ (vệ sinh, trông nom nhà cửa, cơng nghiệp thực phẩm, tìm kiếm cứu nạn, kiểm tra, giám sát, ứng dụng y tế, cứu hỏa, ) rôbốt công nghiệp, hoạt động chiến tranh v.v Việc sử dụng ứng dụng giúp cho hệ thống quan sát nhận biết rõ mơi trường làm việc qua có tương tác hiệu Ngoài ứng dụng điều kiện cần thiết cho phát triển ứng dụng đa ngành khác Việc lập trình cho ứng dụng vơ phức tạp sử dụng phần mềm như: Matlab, OpenCV, Mathcad, DirectShow Tuy nhiên dùng công cụ IMAQ vision toolbox phần mềm LabVIEW tạo VI (Virtual Instrument) giúp cho việc tạo ứng dụng cách dễ dàng Abstract The applications relating to real time image acquisition and processing are being used widely in service robots (Cleaning, housekeeping, food industry, search rescue, inspection, surveillance, medical applications, fire fighters, and so on), industrial robots, and warfare operations, etc They offer to complex systems the capacity to see and understand their environment in order to interact in a more efficient way In addition, they are necessary conditions for the development of multidisciplinary applications It is very difficult to program them on available software such as: Matlab, OpenCV, Mathcad, DirectShow However, using LabVIEW with the IMAQ vision toolbox to create VIs will facilitate these processes Key words: LabVIEW, IMAQ, Image Acquisition, Digital Image Processing Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 39 – 08/2014 109 Giới thiệu LabVIEW [1] tập trung phát triển công cụ Vision/ Vision and Motion bao gồm công cụ liên quan đến thu thập xử lý ảnh Bước ứng dụng liên quan đến hình ảnh việc thu thập chúng Trong Vision Toolkit [2] có bốn phương pháp để thu thập bao gồm: Snap, Grab, Sequence and StillColor Dùng IMAQ Snap để thu thập hình ảnh phương pháp đơn giản nhiên áp dụng cho ứng dụng đòi hỏi tốc độ thu thập chậm hay FPS (Frames Per Second) nhỏ Phương pháp thu thập dùng IMAQ Grab áp dụng việc hiển thị hình ảnh trực tiếp Trong trường hợp biết số lượng ảnh giây cần thu thập sử dụng phương pháp IMAQ Sequence Việc sử dụng phương StillColor cần thu thập hình ảnh từ camera thong thường (NTSC or PAL video) thay camera chuyên dụng đắt đỏ (RGB camera) Sau hình ảnh thu thập chúng xử lý để phù hợp với ứng dụng cụ thể Các xử lý ảnh thường gặp thường là: Nhận dạng vật mẫu, màu sắc, kí tự tính tốn khoảng cách,v.v Bộ cơng cụ xử lý với kiểu hình ảnh gồm ảnh đen trắng, ảnh xám dạng bít ảnh màu Thu thập hình ảnh a) Sơ đồ chức thu thập hình ảnh từ ổ cứng b) Ảnh hiển thị công cụ LabVIEW c) Sơ đồ chức thu thập hình ảnh từ camera Hình VI dùng để thu thập ảnh Với LabVIEW hình ảnh thu thập từ tập tin lưu trữ ổ đĩa cứng từ camera Phần mềm LabVIEW tự động nhận dạng làm việc với camera chuyên dụng hãng NI, camera giao tiếp thơng qua cổng USB, camera tích hợp sẵn máy camera có IP (Internet Protocol) Hình 1a ví dụ VI viết LAbVIEW để thu thập ảnh từ ổ đĩa cứng D máy tính sử dụng IMAQ toolbox Có hai khối quan trọng: Khối IMAQ Create block nằm Vision and Motion/Vision Utilities/Image Management có chức tạo ảnh với loại hình ảnh Graysclae, HSL, RGB, v.v Thông qua thao tác lựa chọn đầu vào cho khối Khối IMAQ Read Image nằm Vision and Motion/Vision Utilities/Files Khối có nhiệm vụ mở ảnh lưu giữ máy tính theo đường dẫn Hình 1.c sơ đồ chức VI để thu thập hình ảnh từ camera Thơng qua chọn camera có sẵn giao tiếp với máy tính kiểu hình ảnh thơng qua đầu vào khối Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 39 – 08/2014 110 a) Sơ đồ chức thu thập hình ảnh từ camera sử dụng khối Vision Acquisition b) Thuộc tính khối Vision Acquisition Hình VI dùng để thu thập ảnh Ngồi dùng khối NI Vision Acquisition Express nằm thư viện Vision/Vision Express toolbox Đây cách đơn giản để thiết lập tham số, đặc tính cho hình ảnh thu thập Thuộc tính khối gồm: “Select Acquisition Source” cho phép lựa chọn camera để thu thập hình ảnh, “Select Acquisition Type” cho phép lựa chọn chế độ để hiển thị hình ảnh (gồm: hiển thị ảnh thời điểm ban đầu, hiển thị liên tục theo thời gian hay hiển thị số ảnh định cho trước) Thuộc tính “Configure Acquisition Settings” dùng để thiết lập thơng số kích thước, độ sáng, độ tương phản, cân trắng, độ nghiêng, v.v Thuộc tính cuối “Select Controls/Indicators” cho phép lựa chọn cách thức điều khiển hiển thị trình xử lý ảnh (Hình 2) Xử lý ảnh 3.1 Thư viện cơng cụ hình ảnh LabVIEW Trong thư viện cung cấp nhiều khối chức thực cho xử lý ảnh Thư viện Image Processing [2,3,4] cung cấp cơng cụ cho việc phân tích hình học vật, biểu đồ màu sắc, lọc, xử lý màu sắc, phân tích ảnh, hàm toán học giúp việc nhân chia cộng trừ tham số ảnh, làm mịn ảnh lựa chọn vùng ảng cần phân tích Ngồi có nhiều công cụ khác tải thư viện người sử dụng khắp giới dynamic microscopy in brain research, image averaging with LabVIEW, and quicktime for LabVIEW 3.2 Phân tích màu sắc Hình Khối chức hệ tự động nhận dạng màu sắc Hình Kết nhận diện màu đỏ Chương trình nhận dạng màu sắc lập trình LabVIEW trình bày hình Có thể nhận thấy với việc dùng phần mềm LabVIEW việc nhận dạng màu đơn giản với việc cần sử dụng khối Vision Express Vision Assistant chương trình cho đặt Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 39 – 08/2014 111 tham số màu sắc (Hue) Hình hiển thị kết muốn nhận diện màu đỏ ảnh Để thay đổi màu sắc cần nhận diện ta cần bấm vào nút Select color Front Panel Việc thay đổi giá trị Min Max hình cho phép xác định xác tất màu sắc cụ thể Ngồi khối cho phép hiển thị vật thể có kích thước cụ thể hay tìm xác định vị trí tâm vật thể thơng qua việc chọn cài đặt cho khối Vision Assistant Đây ứng dụng vơ quan trọng Nó sử dụng nhiều toán phân tích điều khiển thơng qua hình ảnh [5] 3.3 Nhận dạng vật mẫu (pattern matching) Có nhiều ứng dụng sử dụng chương trình đời sống hàng ngày việc giám sát cho tài xế lái xe ngăn chặn tai nạn họ buồn ngủ, môn thể thao ứng dụng quân sự… Trên hình trình bày chương trình nhận dạng vật mẫu dùng khối Vision Express Vision Assistant Khối chức chương trình thể hình 5a Trong khối chức có đoạn code với ngơn ngữ gần với Matlab để lưu lại quỹ đạo vật mẫu chuyển động Để chọn vật mẫu cho hệ thống theo dõi ta vào thuộc tính khối Vision Asistant lựa chọn (Hình 5b) Tiến hành chạy chương trình cho vật mẫu di chuyển trước hình camera Kết thể hình 5c 5d Với ứng dụng cho phép theo dõi vẽ quỹ đạo vật mẫu lựa chọn trước chuyển động từ làm sở cho việc tính tốn vận tốc, xác định vị trí Ngồi liệu lưu vào dạng file Excel gồm thông tin tọa độ theo thời gian hay thông tin khác phụ thuộc vào toán thực tế a) Khối chức b) Thuộc tính khối Vision Asistant c) Mẫu nhận dạng chuyển động trước camera d) Quỹ đạo chuyển động lưu lại Hình VI dùng để theo dõi vật mẫu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 39 – 08/2014 112 ... cụ xử lý với kiểu hình ảnh gồm ảnh đen trắng, ảnh xám dạng bít ảnh màu Thu thập hình ảnh a) Sơ đồ chức thu thập hình ảnh từ ổ cứng b) Ảnh hiển thị công cụ LabVIEW c) Sơ đồ chức thu thập hình ảnh. .. cần thu thập hình ảnh từ camera thong thường (NTSC or PAL video) thay camera chuyên dụng đắt đỏ (RGB camera) Sau hình ảnh thu thập chúng xử lý để phù hợp với ứng dụng cụ thể Các xử lý ảnh thường... chức thu thập hình ảnh từ camera Hình VI dùng để thu thập ảnh Với LabVIEW hình ảnh thu thập từ tập tin lưu trữ ổ đĩa cứng từ camera Phần mềm LabVIEW tự động nhận dạng làm việc với camera chuyên