Konenäkökameroiden testausympäristö

Abstract

Metso on kansainvälinen teknologiakonserni, joka palvelee asiakkaita massa- ja paperiteollisuudessa, kiven- ja mineraalienkäsittelyssä, energiateollisuudessa sekä valituilla muilla teollisuudenaloilla. Metson Kajaanin yksikkö on erikoistunut sellu- ja paperiteollisuuden mittalaitteiden sekä analysaattoreiden tuotteistamiseen. Yksikkö hyödyntää vahvasti konenäköön perustuvia mittausmenetelmiä mittalaitteissaan. Insinöörityön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa konenäkökameroille testialusta, jossa voitaisiin testata Firewire- ja USB2.0 -liitännäisiä konenäkökameroita sekä arvioida kuvausysteemillä otetun kuvan laatua. Erityisesti työssä pyrittiin luomaan alusta kuvaussysteemin piirtokyvyn sekä kuvausvirheiden määrittämiseen. Työn teoriaosuudessa käsitellään konenäköjärjestelmään kuuluvia osia sekä niiden merkitystä kuvaussysteemille. Teoriaosuudessa käsitellään myös erilaisia kuvan laatuun vaikuttavia tekijöitä sekä mittausmenetelmiä kuvaussysteemin hyvyyden selvittämiseksi. Insinöörityön käytännön osuudessa toteutettiin testipenkki käytetyille kameroille sekä kuvaussysteemiä testaava ohjelmisto. Toteutetun ohjelmiston mittaustoiminnot perustuvat teoriaosuudessa käydyn kuvan laadun arviointisekä testausmenetelmiin. Testausympäristöllä suoritetut testien tulokset olivat odotetun kaltaisia ja tukivat käytettyä teoriaa. Suurin haaste oli luoda tasainen ja ideaalinen valaistus jokaiselle testille, jotta tulokset olisivat hyväksyttäviä. Insinöörityölle asetetut tavoitteet saavutettiin ja testien toistettavuus oli riittävä.

Metso is a global engineering and technology corporation serving customers in pulp and paper industry, rock and minerals processing and energy industry. Metso Kajaani product line is specialized in designing measurement equipment and analyzers for pulp and paper industry. Kajaani products also use machine vision technology in some of their analyzers. The goal of this Bachelor’s thesis was to design and develop a test environment for machine vision cameras and optics. The thesis is divided roughly into three sections. The theory survey includes information about machine vision systems in general and the basics behind image quality. The theory part also handles methods how to evaluate an entire imaging system or just part of it. In the practical part are presented the building steps of testing environment. Designing the testing environment required mechanical designing and programming skills. In the testing part the results of the environments testing phase are presented. The goal of the testing phase was to test the designed environment with different machine vision cameras and optics. The designed testing environment is working and most of the goals of the thesis were achieved. The most challenging task was to create stable and ideal lighting for each test to achieve valid results. Making allowances to the lighting the results of the test environment were valid according to the used theory.