Webkamerabaserad kantfinnare (till t.ex. fräs mm)

[Andax]

Har i mina projekt jag sysslat med saknat en möjlighet att snabbt kunna centrera saker i fräsen, t.ex. vi uppsättning av ett kretskort för borrning etc.

För fräsar brukar man normalt använda en mekanisk metod att centrera eller hitta kanter för att kunna få rätt koordinat på arbetsstycket relativt spindeln.

Hittade dock en annan metod på nätet där man använder en ombyggd webkamera, CentreCam.
Beslöt att bygga en själv...

Köpte en billig webkamera på Kjell för 149:- och svarvade och fräste ett nytt hus i tre delar.


Bild på min CentreCam


En testbild av ett oborrat pcb


En testbild av skalan på skjutmåttet


Programvaran som länken ovan använder tycker jag saknar de funktioner som jag vill ha så jag har påbörjat ett litet program i python som tar in bilder från kameran.
Tanken är att man lätt (ev automatiskt) ska kunna kalibrera fram var rotationscentrum ligger i bilden och lägga ut ett hårkors kring den punkten.
Sen centrerar man bara hårkorsen på den punkt på pcb som man har en känd koordinat för.

Målet är att programvaran ska vara så lätt att använda att man kan kalibrera och centrera på max någon minut.

[JimmyAndersson]

*Mycket* intressant projekt!

Väntar med stor spänning på fortsättningen. Berätta mer mer mer!

[H.O]

Nice!!
Vad kör du för styr-program? Mach3 har en inbyggd videofunktion där du skall kunna få upp bilden från kameran dirket. Har aldrig testat men det lär visst fungera rätt bra. View/Video Window

/H.O

[RasmusB]

Om du inte är rädd för att knacka lite kod själv så kanske det här ger dig lite inspiration:

Länk

[Andax]

Roligt att ni tycker det är intressant.... Har testat den fysiskt för första gången i fräsen idag. Funkade fint! Fick in bilder i datorn då också...

H.O., Visste inte att Mach3 hade det men jag testade funktionen idag och det funkade den vägen också. Dock saknar den viewern lite funktionalitet som jag anser behövs.

Det finns två metoder som jag ser det att använda en kamera för inmätning.

1) Antingen en som är tillverkad med extremt hög noggrannhet där man alltid vet var rotationscentrum är i centrum av bilden när man monterat fast den.

2) Eller så kör man med fallet att man kalibrerar in var centrum ligger varje gång man använder den.

1) är ju mer praktisk att ha att göra med men i praktiken omöjlig att nå med rimlig budget eftersom den konstruktionen måste vara extremt stabil mekaniskt, temperaturmässigt mm och även extremt noggrannt upplinjerad vid ihopmonteringen.

Alltså är det 2) som jag kört på.

För att få det att funka har jag tänkt att man ska kunna kalibrera fram var i bilden spindelns rotationscentrum finns. När väl det är känt är det ju den punkten i bilden som ska ensas med en känd koordinat på arbetsstycket.
Så som jag tänkt lägga upp det är att jag har en bild (kalibreringsbild) med ett antal streck på. Genom att mäta på hur strecken flyttas när man roterar spindeln med kameran kan man räkna ut var rotationscentrum är.

Rent praktiskt tänkte jag använda lite signal- och bildbehandling för att automatiskt mäta in strecken. Bl.a finns det något som heter Hough-transform för att hitta linjer i bilder.

Först blir det en liten prototyprunda i matlab för att sedan implementeras i python.

[grym]

har en icke elektroniks sådan till fräsen från den tiden man ritsade måtten på bitarna, funkar bra

men det är ganska lätt att göra den så man får den optiskt i centrum, man gör att inner och ett ytterhus och spänner fast innerhuset mellan fyra skruvar nere och fyra skruvar uppe, då kan man justera tills man ligger exakt i centrum

[jojje]

Kan du inte först låta spindeln fräsa/borra ett hål. Sen hittar du hålet med kameran. Då vet programmet skillnaden mellan spindelns centrum och kamerans centrum. Eller är jag på villovägar nu?

[Eson]

Enklast att hitta centrum är väl att rotera på kameran så ser man vart bilden står still.

Jag har tänkt på detta länge att man kombinerar en sådan här maskin-syn med ett program som registrerar kanterna och automatiskt ser till att g-koden justeras. Det var länge sen jag såg den sidan där de hade detta kantregistreringsprogram men de använde bland annat ett grafikkort som processor.

[Andax]

Grym, jo det är sant att man kan göra en inre och yttre hållare med justeringsskruvar men eftersom noggrannheten bygger på att inget har rört sig eller ändrats, vare sig det är via mekanisk påverkan eller pga temperatur mm så måste man ju ändå ta fram centrumkalibreringen ganska ofta. Då justerar jag gärna bort felet i mjukvaran hellre eftersom jag är en sån där mjukis!

Jojje, visst kan man mäta felet från ett borrat hål men jag vill gärna slippa borra ett felaktigt provskott för att mäta upp felet.

[Fagge]

Det här låter spännande, håll oss väl uppdaterade.
Lycka till!.

[RasmusB]

Rotera kameran ett varv under tiden du beräknar det optiska flödet i bilden. Där flödet är minst har du mitten. Nåt sånt du tänkt dig?

[Andax]

Eson, har du någon länk till det där du nämner?

[Pean]

Jag har lite länkar annars, jag har inte läst så noga i tråden men jag tror det är det här du e ute efter...

http://www.s2.chalmers.se/undergraduate ... index.html

finns lite info om både optical flow och kantdetektering i flikarna lecture notes samt ett par labbar om detta under fliken schedule

det är lite matlabkod men tror man fattar även om inte matlab är ens bästa vän

[strombom]

Den kursen har jag läst, riktigt rolig!

[Eson]

Hm jag kan inte riktigt identifiera dom PDFerna med det jag har sett. Det jag kommer ihåg är att grafikkortet analyserade och ritade ut små kors där kanter uppstodd som tex om man filmade ett bord så blev bordets alla kanter markerade med små kors i realtid.