Hareketli konveyor üzerinde kamera görüntüsü ile nesne tanıma ve nesneleri yerine koyma uygulaması

Abstract

Günümüzde, görüntü işleme çalışmaları arttıkça uygulama alanları da hızla gelişmektedir. Kamera gibi görüntü araçları görüntü işleme algoritmaları eklenerek bir çeşit gelişmiş sensör ve tek başına sistem ve makine olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu gelişmeden yola çıkarak bu tezde düşünülen, bant sistemlerinin üzerinden paketlemeye kadar olan süreçte malzeme tespiti ile ilgili bir çalışmanın başarısını görmektir. Bu tespitin hem hatalı ürünü ayırt edecek hem de ürünün doğru sınıflandırmasını yapacak özellikleri taşıması beklenmektedir. Bu tezde, nesnelerin görüntü içerisindeki yerine, açısına bağlı kalmadan tanınması, sınıflandırılması ve robot kol ile yerine konması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik deneysel bir düzenek oluşturulmuştur. Bu deneysel düzenekte aktif bir kamera sistemi, nesnelerin özelliklerinin çıkartılmasında kullanılan görüntü işleme algoritması, bu özellikleri kullanarak nesnelerin tanınmasını sağlayan bir Yapay Sinir Ağı (YSA) algoritması, tanınan nesnelerin yerine konması için kontrol ünitesi ve bir robot kol kullanılmıştır. Bu sistemde konveyor bant hız kontrolü, haberleşme ve robot kol açı değerlerinin sağlanması için mikroişlemcili kontrol ünitesi hazırlanmıştır. Robot kol üç eksenli olarak rc tip servo motorlu yapıdadır. Robot kol gövdesi lazer kesim alüminyumdan yapılmıştır. Konveyor bant üzerine yerleştirilen pc kamerası ile makine görmesi sağlanmıştır. Bu tez çalışmasının üretimin ihtiyacı olan bu sistemlerin gelişmesinde kullanılması ve bu sistemlerin üretim hatlarındaki yerlerini alması umulmaktadır. Nowadays, image processing applications are increased and as paralel, the application areas of image processing implementations are developed in wide areas. Embedded imaging tools like cameras and the program algorithms had been begun to use like a sensor and astandalone machine. The goal in this study, is to evaluate the success of the study concerning the determination of the material on conveyor from the production machine to packaging. It is expected that this determination should have some features like determination the faulty material and recognition the correct product. In this thesis, it is aimed to recognize, classify without regarding its location, orientation in an image and to pick and place the target parts with the robot arm. For this aim, an experimental system is designed and implemented. This system includes an active camera system, the image processing algorithm which is used in feature extraction, an Artificial Neural Network (ANN) which is used for recognition and classification, and a robot arm and its control unit for pick and place application. In the developed system, a speed control circuit for conveyor, a control unit with a microcontroller for communication with computer and a robot arm have been applied. The serial robot manipulator arm has three axis and uses RC type servo motors. The robot arm body is laser-cut aluminium material. The machine vision has been provided using a webcam camera which is placed in the conveyor box. It is hoped that application of this thesis can be used in development of similiar systems and these type systems can be used in the production lines.