Automatic Detection of Defects in the Thickness of Round Quartz Tubes by Optical Method

Abstract

Прозрачные трубки из кварцевого стекла широко используются в медицине, фармакологии, химии и других отраслях промышленности. Их параметры стандартизованы, поэтому в процессе производства важно соблюдение требований ГОСТов. В данной статье предложен оптический метод на базе технического зрения, позволяющий в реальном времени обнаруживать разнотолщинность, возможную овальность и сколы на торце трубки во время их вытяжки. Для обработки изображения использовалась библиотека алгоритмических примитивов OpenCV, a программа, реализующая обработку, была написана на языке Python 3.7. Алгоритм использует цветной линейный источник света для облегчения нахождения контура торца трубки, переход в цветовое пространство HSV для повышения устойчивости контроля и переход в полярные координаты для эффективного обнаружения торцевых дефектов трубки. Среднее время, затрачиваемое на обработку изображения размером 700×700 пикселей с разрешением 300dpi, составило 125мс. Transparent quartz glass tubes are widely used in medicine, pharmacology, chemistry and other industries. Their parameters are standardized, therefore, compliance with GOST requirements is important in the production process. In this article, an optical method based on technical vision is proposed, it allows real-time detection of thickness differences, possible ovality and chips at the end of the tube during their drawing. The OpenCV library of algorithmic primitives was used for image processing, and the program implementing the processing was written in Python 3.7. The algorithm uses a color linear light source to facilitate locate tube end contour, transition to the HSV color space to improve the stability of the control and transition to polar coordinates for effective detection of tube end defects. The average time spent processing an image of 700×700 pixels with a resolution of 300dpi was 125ms.