Система автоматического распознавания и подсчета некондиционных кристаллов на круглой пластине.

Еще один пример системы технологического контроля. Задача возникла в области изготовления кристаллов для электронной промышленности. Технологический процесс изготовления кристаллов устроен таким образом, что на определенной стадии обработки круглой пластины, включающей в себя кристаллы, все некондиционные кристаллы оказываются помеченными («закапанными»), и требуется составить соответствующую карту пластины, на которой были бы точно помечены закапанные и незакапанные кристаллы. Задача решается средствами машинного зрения. Специфика задачи связана с тем, что пластина имеет зеркальную отражающую поверхность, и это вызывает значительные проблемы в формировании однородного безбликового подсвета, необходимого для получения качественного изображения пластины с кристаллами.

Разработанный программно-аппаратный комплекс предназначен для внедрения в производстве электронных микросхем в качестве экспресс-методики подтверждения соответствия изготавливаемой продукции требованиям спецификации, а повышения достоверности работы маркировочных автоматов при разбраковке кристаллов на пластине.

Состав комплекса:

- персональный компьютер;

- цифровая система видеоввода VS-CTT-285-2001;

- светоизолирующий тубус со встроенной системой подсветки.

Функции системы:

- ввод уникальных данных пластины;

- ввод с видеокамеры цифрового изображения пластины;

- автоматическое распознавание «закапанных» кристаллов на круглой пластине и их отображение цветом на экране для визуального контроля оператора;

- автоматическое формирование карты кристаллов на пластине с присвоением им номеров и характеристик (целый/нецелый, «закапапный»/«незакапанный»), визуализация характеристик цветом, сохранение краткого/полного отчетов.

Пример результата работы системы приводится на рисунке 16. Показан результат автоматического определения границ кристаллов, некондиционные кристаллы помечены точками.

Система компенсации геометрических искажений и бесшовной сшивки изображений, получаемых от многокамерных систем видеоввода.

Данный пример демонстрирует типичную проблему, возникающую в системах технического зрения. Как мы знаем, необходимое разрешение системы видеоввода определяется двумя противоречивыми требованиями: с одной стороны — масштабом съемки, необходимым для того, чтобы контролируемые детали были доступны для измерения с требуемой точностью, с другой стороны — размером рабочей области системы (габаритами объекта измерений), которая должна целиком помещаться в формируемое изображение. При этом в случае, когда размеры измеряемого объекта достаточно велики, а технологические условия предполагают высокую точность измерений, данное противоречие зачастую оказывается практически неразрешимым для существующих технических камер приемлемого ценового диапазона. Одно из возможных решений данной проблемы следующее: если необходимого разрешения и одновременно охвата области интереса невозможно достичь, используя одну видеокамеру, это можно сделать, используя одновременно несколько камер (набор или даже матрицу камер). Однако задача сшивки «мозаичного» изображения из фрагментов, снятых с нескольких камер, является не такой простой задачей в связи с тем, что геометрия и яркость каждого снимка немного отличаются, и объективы камер всегда вносят дополнительные искажения (дисторсию), существенно изменяющие контуры изображений, особенно но краям снимка. Поэтому для решения задач сшивки многокамерных изображений используются специальные математические методы.

В данном приложении специально разработанное программное обеспечение для системы бесшовной сшивки изображений, получаемых от многокамерных систем видеоввода. Система позволяет компенсировать геометрические искажения и высокоточно сшивать в единое панорамное изображение до 16 изображений от разных видеокамер.

Функции системы:

- калибровка и ориентирование видеокамер системы;

- ввод в ПК изображений от всех видеокамер системы;

- формирование обзорного (уменьшенного) сшитого изображения для навигации;

• исправление геометрии снимков (внесение поправок за дисторсию объективов);

- сшивка панорамного изображения;

- коррекция «краевых эффектов» сшивки изображений;

- формирование, визуализация и сохранение детального сшитого изображения.

Характеристики системы:

- количество камер — от 4 до 16 (матрица камер от 2 х 2 до 4 х 4)

- захват полутонового цифрового изображения с 8- или 12-разрядной оцифровкой;

- размер изображения от одной камеры — 576 х 768 пикселов;

- время формирования обзорного снимка — не более 3 сек;

- время формирования детального сшитого снимка — не более 20 сек;

- сшивка изображений осуществляется без видимых артефактов;

- экспорт изображений в формате TIFF, BMP.