Paperirullan dimensioiden mittaus konenäöllä

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli selvittää, millä tarkkuudella paperirullan dimensiot on mahdollista mitata konenäön avulla. Työn tarkoituksena oli tutkia konenäön soveltuvuutta paperirullan halkaisijan ja muiden dimensioiden mittaamiseen sekä selvittää konenäöllä saavutettavat mittaustarkkuudet.

Opinnäytetyössä perehdyttiin ensimmäisenä eri konenäkötekniikoihin, joista valittiin paperirullan mittaukselle soveltuva tekniikka. Tämän pohjalta suunniteltiin kuvausten toteutus, jonka avulla todennettiin konenäöllä saavutettavat mittaustarkkuudet. Paperirullan kuvaamisessa keskityttiin etenkin valaistusolosuhteisiin. Kuva-analyysissa käytiin läpi kuvien käsittelyä, kalibrointia sekä dimensioiden mittaamista. Työn tuloksena selvitettiin konenäöllä saavutettava mittaustarkkuus paperirullan halkaisijalle sekä käytiin läpi kameralta ja valaistusolosuhteilta vaadittavat edellytykset mittaustarkkuuden saavuttamiseksi.

Opinnäytetyössä tuloksena konenäön avulla päästiin kahden millimetrin tarkkuuteen paperirullan halkaisijaa sekä profiilia mitatessa. Mittaustuloksia varten käytettävältä kameralta vaaditaan korkeaa resoluutiota, harmaasävykennoa sekä laadukasta linssiä. Mittaustuloksiin päästiin hyödyntämällä laserin valotehoa, minkä avulla tehdashallin haastavat valaistusolosuhteet pystyttiin välttämään. Mittaustarkkuus riippuu kameran resoluutiosta, joten korkeammalla resoluutiolla on mahdollista päästä tarkempaan mittaustulokseen.

The subject of this thesis was to study measurement accuracy that could be achieved with machine vision to measure dimensions of a paper reel. Purpose of the project was to examine the suitability of the machine vision for measuring diameter and other dimensions of the paper reel and to find out measurement accuracy achieved with the machine vision.

The thesis commenced with familiarization with different machine vision technologies to select a suitable technology for measuring the paper reel. Image acquisition was implemented to verify measurement accuracy achieved by the machine vision. Image acquisition focused particularly to lighting condition. Image processing comprises of processing images, calibration and measuring the dimensions. The project discovers measurement accuracy achieved with the machine vision system for the diameter of the paper reel. Results also describe requirements for the camera and for the lighting conditions required to achieve the measurement accuracy.

In this thesis machine vision was capable of measuring diameter and profile of the paper reel with two-millimetre measurement accuracy. High resolution, grayscale and high-quality lens are necessary requirements for the camera to achieve the measuring results. The measuring results were reached by utilizing intensity of laser light, which helps to avoid challenges laid by the lighting conditions in a factory hall. Better accuracy can be achieved with higher resolution, as the measurement accuracy depends on the resolution.