Camera 2D truyền thống có đang bỏ sót các lỗi bề mặt quan trọng?

Trong nhiều ngành sản xuất như điện tử, ô tô, pin lithium, bán dẫn và gia công cơ khí chính xác, việc phát hiện các khuyết tật bề mặt như vết xước, vết lõm, lỗ kim hoặc biến dạng nhỏ là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Tuy nhiên, trên thực tế, nhiều hệ thống camera 2D truyền thống gặp khó khăn khi kiểm tra các bề mặt có đặc tính phức tạp như:

• Kim loại đánh bóng có độ phản xạ cao.
• Cao su hoặc nhựa màu đen có độ tương phản thấp.
• Bề mặt cong hoặc có kết cấu đặc biệt.
• Các khuyết tật có kích thước rất nhỏ.

Trong những trường hợp này, việc chỉ sử dụng ánh sáng phẳng (Flat Lighting) thường không đủ để làm nổi bật các lỗi cần kiểm tra.

Vì sao camera 2D khó phát hiện lỗi bề mặt?

Hệ thống Machine Vision 2D chỉ ghi nhận cường độ ánh sáng phản xạ từ bề mặt sản phẩm.

Điều này khiến hình ảnh dễ bị ảnh hưởng bởi:

• Ánh sáng phản xạ (Glare)
• Bóng sáng trên kim loại
• Màu sắc vật liệu
• Logo hoặc ký tự in trên sản phẩm
• Điều kiện chiếu sáng thay đổi

Kết quả là nhiều khuyết tật vật lý rất nhỏ không tạo đủ độ tương phản để hệ thống nhận diện.

Có nhất thiết phải đầu tư camera 3D?

Giải pháp thường được nghĩ đến là sử dụng 3D Laser Profiler.

Camera 3D mang lại khả năng đo chiều cao chính xác nhưng cũng đi kèm nhiều hạn chế:

• Chi phí đầu tư cao
• Khối lượng dữ liệu rất lớn
• Thời gian xử lý lâu hơn
• Tích hợp hệ thống phức tạp
• Khó đáp ứng các dây chuyền tốc độ cao

Đối với nhiều ứng dụng kiểm tra bề mặt, doanh nghiệp không thực sự cần dữ liệu 3D tuyệt đối mà chỉ cần nhận biết chính xác sự thay đổi nhỏ trên bề mặt.

Đây chính là khoảng trống mà Hikrobot 2.5D Photometric Stereo được phát triển để giải quyết.

Hikrobot 2.5D Photometric Stereo là gì?

Photometric Stereo là công nghệ tái tạo hình dạng bề mặt dựa trên nhiều hướng chiếu sáng khác nhau.

Thay vì sử dụng laser để đo chiều cao, hệ thống sẽ:

1. Chụp liên tiếp nhiều hình ảnh dưới các hướng chiếu sáng khác nhau.
2. Phân tích sự thay đổi của bóng đổ vi mô.
3. Tính toán hướng bề mặt (Surface Normal).
4. Tạo bản đồ độ sâu tương đối (Relative Depth Map) cho từng điểm ảnh.

Nhờ đó, hệ thống có thể làm nổi bật các khuyết tật mà camera 2D thông thường khó phát hiện.

Hệ thống Hikrobot 2.5D Photometric Stereo hoạt động như thế nào?

Một hệ thống Photometric Stereo của Hikrobot bao gồm:

Camera công nghiệp Hikrobot

Camera độ phân giải cao giúp thu nhận đầy đủ chi tiết bề mặt.

Đèn LED đa vùng (Multi-Segment LED Lighting)

Các vùng sáng được kích hoạt lần lượt chỉ trong vài micro giây.

Bộ điều khiển ánh sáng

Đồng bộ camera và nguồn sáng để đảm bảo hình ảnh có độ lặp lại cao.

VisionMaster Software

Thuật toán Photometric Stereo trong VisionMaster sẽ:

• Phân tích hướng bề mặt
• Loại bỏ nhiễu màu
• Giảm ảnh hưởng phản xạ
• Tạo bản đồ độ sâu tương đối
• Phát hiện lỗi bề mặt

Những khuyết tật mà Hikrobot 2.5D có thể phát hiện

Giải pháp đặc biệt hiệu quả đối với:

• Vết xước siêu nhỏ (Micro Scratches)
• Lỗ kim (Pinholes)
• Vết lõm
• Biến dạng bề mặt
• Gờ và ba via
• Bong tróc lớp phủ
• Sai lệch gia công
• Dấu va đập
• Mòn bề mặt
• Vết nứt nhỏ

Ưu điểm của Hikrobot 2.5D Photometric Stereo

Độ nhạy gần như hệ thống 3D

Giúp phát hiện các khuyết tật rất nhỏ mà camera 2D truyền thống dễ bỏ sót.

Tốc độ kiểm tra như camera 2D

Không ảnh hưởng đến năng suất của dây chuyền sản xuất tốc độ cao.

Giảm ảnh hưởng của phản xạ

Đặc biệt phù hợp với các bề mặt kim loại bóng.

Không bị ảnh hưởng bởi màu sắc

Thuật toán tập trung vào hình dạng bề mặt thay vì màu sắc sản phẩm.

Giảm chi phí đầu tư

Không cần sử dụng hệ thống Laser Profiler phức tạp trong nhiều ứng dụng.

Dễ dàng tích hợp

Có thể tích hợp với hệ thống Machine Vision hiện có của Hikrobot.

Ứng dụng trong công nghiệp

Giải pháp được sử dụng rộng rãi trong:

Ô tô

• Kiểm tra bề mặt linh kiện
• Kiểm tra mối hàn
• Kiểm tra chi tiết gia công

Điện tử

• PCB
• Connector
• Pin lithium
• Khung điện thoại

Gia công kim loại

• Chi tiết CNC
• Dập kim loại
• Đúc áp lực

Bán dẫn

• Wafer
• Lead Frame
• IC Package

Thiết bị y tế

• Dụng cụ phẫu thuật
• Implant
• Linh kiện chính xác

Vì sao nên lựa chọn Hikrobot 2.5D?

Hikrobot không chỉ cung cấp camera mà còn mang đến giải pháp hoàn chỉnh gồm:

• Camera công nghiệp
• Hệ thống chiếu sáng
• Bộ điều khiển ánh sáng
• Phần mềm VisionMaster
• Thuật toán Photometric Stereo
• Hỗ trợ Proof of Concept (PoC) trên sản phẩm thực tế

Điều này giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian triển khai, nâng cao độ chính xác và tối ưu chi phí đầu tư.

Kết luận

AI và thuật toán xử lý ảnh chỉ phát huy tối đa hiệu quả khi dữ liệu đầu vào đủ chất lượng. Với công nghệ Hikrobot 2.5D Photometric Stereo, doanh nghiệp có thể phát hiện các khuyết tật bề mặt mà camera 2D truyền thống thường bỏ sót, đồng thời tránh được chi phí và sự phức tạp của hệ thống 3D Laser Profiler.

Nếu doanh nghiệp của bạn đang gặp khó khăn trong việc kiểm tra bề mặt kim loại, cao su, nhựa hoặc các chi tiết có yêu cầu chất lượng cao, đây là giải pháp đáng cân nhắc để nâng cao độ chính xác mà vẫn đảm bảo tốc độ sản xuất.