Gibt es Referenzen für den Kompromiss zwischen Software und Mechanik / Optik in industriellen Bildverarbeitungssystemen?

Ich erkläre meine Frage mit einem vereinfachten Beispiel.

Ich kann ein industrielles Bildverarbeitungssystem für die automatische Prüfung eines Artikels mit den folgenden Hauptanforderungen entwerfen:

1. das bild eines guten stücks muss einen schwarzen hintergrund haben und das stück muss grau sein.
2. Der Defekt muss als weißer Bereich innerhalb des grauen Bereichs erscheinen.

Diese Anforderungen vereinfachen den Softwareteil des Systems erheblich: Um einen Gegenstand als fehlerhaft zu klassifizieren, zählt der Algorithmus nur die weißen Pixel.

Aber um diesen einfachen Algorithmus zu erhalten, muss ich den Beleuchtungs- / optischen / mechanischen Teil des Systems sehr gut entwerfen und vielleicht kostet dieser Teil mehr als die Software.

Vielleicht las ich in der Vergangenheit einen Satz wie "mache so viel wie möglich mit der Mechanik und so wenig wie möglich mit der Software" ; es scheint mir, dass es sich in einem Buch der 90er (oder 80er) um praktisches maschinelles Sehen handelte, aber ich kann das richtige Zitat / den richtigen Verweis nicht finden.

Ich habe einige "Sprichwörter" gefunden, wie:

Verwenden Sie niemals Software, um ein schlechtes Beleuchtungssystem zu kompensieren. Es ist nicht kosteneffektiv und führt zu einem schlechten Systemdesign.

Es ist billiger, eine lichtdichte Abdeckung anzubringen, um Sonnenlicht von dem zu untersuchenden Objekt fernzuhalten, als die Software zu modifizieren. Eine andere universelle Wahrheit, die oft vergessen wird.

Nichts übersteigt die Lichtgeschwindigkeit. Jede Verarbeitung, die optisch durchgeführt werden kann, erspart später viel Computerverarbeitung.

in dem Buch "Intelligent Vision Systems for Industry" von Bruce G. Batchelor und Paul F. Whelan sowie in BG Batchelor und PF Whelan (1994), "Machine Vision Systems: Sprichwörter, Prinzipien, Vorurteile und Prioritäten", Proceedings of the SPIE - Die Internationale Gesellschaft für Optische Technik, Bd. 2347 - Bildverarbeitungsanwendungen, Architekturen und Systemintegration III, Boston (USA), S. 374-383 (siehe hier http://elm.eeng.dcu.ie/~whelanp/proverbs/proverbs.pdf ).

Die Sprichwörter sind auch in dem 2012 erschienenen Buch "Machine Vision Handbook", Herausgeber: Bruce G. Batchelor ISBN: 978-1-84996-168-4, enthalten .

Wie finde ich eine passende Beleuchtung? Dies ist die wichtigste Frage eines Ingenieurs, der die richtige Beleuchtung für die Bildverarbeitungsanwendung auswählen muss. Wahrscheinlich erinnert er sich an einige clevere Machine Vision-Sprichwörter wie "Besser zu beleuchten als zu schreiben (Software)", "Vermeiden von Müll (schlechte Beleuchtung), der Müll verursacht (schlechtes Ergebnis)", "Zuerst das BESTE Bild erstellen" und so weiter.

Jahr, I., 2007. Licht in der Bildverarbeitung in: Alexander Hornberg, Hg. Handbuch der Bildverarbeitung . John Wiley & amp; Söhne, S.150.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihr Zitat finden kann, aber ich kann ein paar Bücher der letzten 30 Jahre erwähnen, die sich zumindest ein wenig eher auf die praktischen Ratschläge als auf die rein theoretischen / mathematischen / kniffligen stützen. (Eines der "theoretischeren" Lehrbücher, die ich gelesen habe, sind einfach aufgereihte Seiten von Mathematik aus einem früheren Lehrbuch, komplett mit genau demselben eklatanten Tippfehler.)

Die digitale Bildverarbeitung von Rosenfeld und Kak ist ein Klassiker. Meine Ausgaben von Band 1 und Band 2 haben ein Copyright von 1982 . Band 1 befasst sich mit den Grundlagen der Mathematik und der Bilderzeugung, und Band 2 befasst sich mit den praktischen Aspekten der Segmentierung, des Abgleichs usw.

Computer Vision von Ballard und Brown, ebenfalls aus dem Jahr 1982 , ist auch heute noch eine nützliche Referenz für diejenigen, die ein Bildverarbeitungssystem zum Laufen bringen müssen. Dieses Buch ist ein bisschen freundlicher in Bezug auf die Darstellung von echten Bildern und auch Farbtafeln. Es gibt Pseudocode-Algorithmen und mehrere nützliche Formeln (z. B. RGB-HSI-Farbraum). Sie machen eine Reihe nützlicher praktischer Punkte zur Anwendung von Algorithmen und haben möglicherweise etwas Ähnliches wie das von Ihnen erwähnte Zitat geschrieben.

Applying Machine Vision von Nello Zuech wurde 1988 veröffentlicht . Meine spätere Ausgabe heißt " Machine Vision verstehen und anwenden" . Im Gegensatz zu den anderen Büchern, die ich erwähne, ist Zuechs Buch eher ein praktischer Leitfaden für Ingenieure, die Vision-Systeme spezifizieren, installieren, warten und möglicherweise modifizieren müssen. Der Listenpreis für Zuechs Buch beträgt 200 US-Dollar bei Amazon. Wenn Sie jedoch eine Suche durchführen, werden Sie möglicherweise andere Quellen finden. Er hat so viele Checklisten, Entscheidungsmatrizen usw., dass das Buch als allgemeine Referenz hervorragend geeignet ist. Das Buch oder etwas anderes, das Zuech geschrieben hat, könnte Ihre Quelle gewesen sein.

Die digitale Bildverarbeitung von Gonzalez und Woods (1. Auflage 1992 ) ist ein häufig verwendetes Lehrbuch, und der Ton ist einigermaßen gesprächig, obwohl ich mich nicht an viel (was ich mich erinnere) über Systemintegration oder Beleuchtung erinnere. Besuchen Sie auch die Website http://www.imageprocessingplace.com/ .

Machine Vision: Theorie, Algorithmen, Praktiken von ER Davies (1. Auflage 1990 , 3. Auflage 2006 ) ist eines der besseren Lehrbücher, das die tatsächliche Arbeit untersucht, die zur Lösung einer Anwendung erforderlich ist. Die Algorithmen sind in der Regel die einfacheren, aber Davies untersucht nicht nur, wo ein Algorithmus angewendet werden kann, sondern auch die praktischen Ergebnisse. Das heißt, es ist wahrscheinlich zu neu, um Ihre Quelle zu sein.

Zuechs Buch orientiert sich vor allem an der praktischen Beurteilung eines Gesamtsystems. Auch wenn er nicht Ihre Quelle ist, ist es gut, eine Kopie seiner Arbeit zu haben.

Bei der Auslegung von Inspektionssystemen sollten immer zwei wichtige Regeln beachtet werden:

Versuchen Sie beim Entwerfen des optischen Subsystems, die Anforderungen an den Bildprozessor auf ein triviales Maß zu reduzieren, indem Sie ihm die bestmöglichen Bilder zur Analyse geben.

Nehmen Sie beim Entwerfen des Bildprozessors an, dass es nicht möglich ist, Bilder in der gleichen Qualität wie im Labor zu erhalten. Verlassen Sie sich niemals auf einen "fragilen" Algorithmus.

Es ist fast immer billiger, die Beleuchtung zu verbessern als die Bildverarbeitung. Die Effekte der Veränderung der Beleuchtung können sehr spektakulär sein.

Batchelor, BG, 1985. Beleuchtungs- und Betrachtungstechniken , in: BG Batchelor, DA Hill, DC Hodgson, hrsg. Automatisierte Sichtprüfung . IFS (Publications) Ltd, UK Nord-Holland. S.104.