การใช้งานกล้องในการจำแนกวัตถุสีต่าง ๆ ในงานอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรม 4.0 นั้นจะมุ่งเน้นการใช้ระบบอัตโนมัติเข้ามาเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการ การผลิต การขนส่ง และการบริการ ระบบอัตโนมัติต้องทำงานได้ด้วยตัวเอง ซึ่งระบบจะประกอบไปด้วยเซนเซอร์เพื่อทำการตรวจสอบเงื่อนไขต่าง ๆ พร้อมทั้งใช้ระบบควบคุมในการประมวลผล หนึ่งในเซนเซอร์ที่ให้ข้อมูลปริมาณเยอะและมีราคาถูก คือ กล้อง

กล้องถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม 4.0 เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์เนื่องจากกล้องจะให้ผลลัพธ์ออกมาเป็นภาพสี (RGB Color Model) ซึ่งภาพสีที่เห็นจะประกอบไปด้วยส่วนผสมของสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินดังนั้นอุตสาหกรรมที่ต้องจำแนกสินค้าที่มีสีที่แตกต่างสามารถนำกล้องมาช่วยแทนการใช้เซนเซอร์เช็คสีที่มีราคาสูงได้เนื่องจากกล้องสามารถแสดงสีที่หลายหลายผู้ที่ใช้งานจึงสามารถสร้างตัวกรอง (Filter) เอาเฉพาะสีที่ต้องการได้ 

ตัวอย่างการนำไปประยุกต์ใช้งาน คือ บริษัท A ต้องการจำแนกสินค้าที่เป็นกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่กล่องมีสี แดง เขียว และน้ำเงิน กล่องเหล่านี้จะถูกลำเลียงมาบนสายพานเพื่อทำการคัดแยกก่อนนำไปส่งให้ลูกค้า

แนวทางการแก้ปัญหาที่ 1 ได้แก่ บริษัท A สั่งซื้อเซนเซอร์ 3 ตัว และนำมาปรับค่าเพื่อใช้ในการเช็คสีของกล่องที่ลำเลียงมาทางสายพาน แนวทางนี้มีทั้งข้อดีและข้อควรระวัง
ข้อดี คือ ปรับค่าจากเซนเซอร์แล้วสามารถนำไปใช้ได้เลย
ข้อควรระวัง คือ ถ้าสินค้ามีรูปแบบของสีจำนวนมาก เซนเซอร์ก็ต้องใช้จำนวนมากเช่นกัน

แนวทางการแก้ปัญหาที่ 2 ได้แก่ บริษัท A ใช้กล้องติดตั้งที่สายพาน แล้วใช้อัลกอริทึมในการคัดเลือกวัตถุ จากสีต่าง ๆ
ข้อดี คือ ไม่ว่ากล่องจะเปลี่ยนสีเป็นสีอื่น ๆ เช่น สีเหลือง สีขาว สีดำ บริษัท A ก็สามารถแก้ไขด้วยการไปปรับค่าในอัลกอริทึม ซึ่ง จะไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
ข้อควรระวัง คือ การควบคุมสภาพแวดล้อม เพราะปริมาณแสงที่ไปตกกระทบยังวัตถุ อาจจะทำให้สีของวัตถุที่เห็นในภาพ มีความแตกต่าง

จากตัวอย่างจะพบถึงข้อดีข้อเสียของแต่ละการแก้ปัญหาปัจจุบันการใช้งานกล้องในงานอุตสาหกรรมพบว่ามีจำนวนสูงขึ้นเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการจำแนกวัตถุด้วยกล้องมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำอัลกอริทึมที่นำมาใช้เป็นอัลกอริทึมอย่างง่ายคือการใช้ค่าอ้างอิงเป็นตัวแทนของแต่ละสีมาสร้างตัวกรองเพื่อใช้ในการจำแนกการใช้งานกล้องในอุตสาหกรรมจึงเริ่มเป็นที่นิยมเพื่อสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับยุคอุตสาหกรรม 4.0

เอกสารอ้างอิง

[1] R. Gonzalez and R. Woods, “Digital Image Processing. 3rd ed,” Pearson Education, Inc, Upper Saddle River, New Jersey 07458, 2010.

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/RGB_color_model

บทความโดย:
จตุรนต์ เงินพลับพลา
Project Manager บริษัท ซันร้อยแปด จำกัด