ระบบนับจุดสีเข้มบนผงสีขาวด้วยกล้อง (Spot Counter) สำหรับธุรกิจเครื่องมือวัดในไทย
Spot Counter คือโปรแกรมนับจุดสีเข้มบนผงสีขาวในถาดจากภาพกล้อง ที่เราพัฒนาให้ลูกค้าธุรกิจเครื่องมือวัดในไทย ผู้ใช้ปรับเกณฑ์ความเข้มและขนาดจุดเองได้ และกดปุ่มเดียวได้จำนวนจุดพร้อมวงกำกับตำแหน่ง เราส่งมอบโปรแกรมพร้อมคอมพิวเตอร์ กล้องสี และเลนส์ 8 mm ในเดือนมีนาคม 2560
- อุตสาหกรรม
- การผลิตทั่วไป
- ปี
- 2559–2560
- ขอบเขตงาน
- พัฒนาโปรแกรม Spot Counter (หน้าจอผู้ใช้ การประมวลผลภาพ และการทดสอบซอฟต์แวร์) สำหรับถาดผงพื้นที่ตรวจ 8x10 เซนติเมตร ที่แสดงจำนวนจุดเป็นตัวเลข และแสดง over 500 เมื่อพบเกิน 500 จุด จัดหาคอมพิวเตอร์ กล้องสี และเลนส์ 8 mm ติดตั้งและตั้งค่าระบบ และติดตามแก้ปัญหาหลังส่งมอบ รวมถึงส่งกล้อง Cube 5 MP พร้อมอุปกรณ์เสริมเลนส์ให้ทดลอง
สรุปสั้น
- Spot Counter คือโปรแกรมนับจุดสีเข้มบนผงสีขาวในถาดจากภาพกล้อง พื้นที่ตรวจ 8x10 เซนติเมตร ที่เราพัฒนาให้ลูกค้าธุรกิจเครื่องมือวัดในไทย
- ผู้ใช้ปรับเกณฑ์ความเข้ม (Intensity) และขนาดจุด (Size) เองในหน้า Config และค่าที่ตั้งยังอยู่แม้ปิดเครื่อง
- กด Run ครั้งเดียว โปรแกรมแสดงจำนวนจุดพร้อมวงกลมสีแดงตรงจุดที่พบ ผู้ใช้จึงตรวจทานได้ว่าโปรแกรมนับจุดไหนไปบ้าง
- เราส่งมอบคอมพิวเตอร์พร้อมโปรแกรม กล้องสี และเลนส์ 8 mm ในเดือนมีนาคม 2560
- บทเรียนหลักของงานนี้คือจัดแสงให้สม่ำเสมอก่อนตั้งเกณฑ์ เพราะแสงที่ไม่ทั่วถาดทำให้ตรวจจุดพลาดและผลนับซ้ำไม่เท่ากัน
โจทย์หน้างาน
ลูกค้าต้องการนับจุดสีเข้ม (เม็ดสีหรือจุดดำ) บนผงสีขาวในถาด พื้นที่ตรวจขนาด 8x10 เซนติเมตร ผู้ใช้ต้องปรับเองได้ว่าจุดเข้มแค่ไหนจึงนับ และต้องเห็นผลบนหน้าจอโปรแกรม
สิ่งที่เราทำ
เราติดตั้งกล้องสีพร้อมเลนส์ 8 mm เหนือถาด ต่อกับคอมพิวเตอร์ที่รันโปรแกรม Spot Counter ซึ่งพัฒนาขึ้นสำหรับงานนี้ เมื่อกด Run โปรแกรมแยกจุดออกจากพื้นผงตามเกณฑ์ความเข้ม (Intensity) และขนาดจุด (Size) ที่ผู้ใช้ตั้ง แล้วแสดงจำนวนจุดพร้อมวงกลมสีแดงตรงจุดที่พบ
ผลลัพธ์
เราส่งมอบคอมพิวเตอร์พร้อมโปรแกรม กล้องสี และเลนส์ในเดือนมีนาคม 2560 และจัดทำรายการทดสอบการทำงานของโปรแกรมในเดือนมีนาคม–เมษายน 2560 หลังส่งมอบ เมื่อผลนับซ้ำไม่เท่ากัน เราพบว่าต้นเหตุคือแสงไม่ทั่วถาด จึงแนะนำให้จัดไฟให้สม่ำเสมอ และส่งกล้อง Cube 5 MP ให้ลูกค้าทดลองในเดือนพฤษภาคม 2560
ที่มาของโจทย์
โจทย์ของเคสนี้คือการนับจุดสีเข้ม (เม็ดสีหรือจุดดำ) บนผงสีขาวในถาดจากภาพกล้อง แทนการไล่นับด้วยตา ลูกค้าเป็นบริษัทธุรกิจเครื่องมือวัดในไทย พื้นที่ที่ต้องตรวจมีขนาด 8x10 เซนติเมตร
โดยทั่วไป การนับจุดเล็กบนพื้นสีขาวด้วยตาใช้เวลา และผลขึ้นกับคนนับ โปรแกรมที่นับจากภาพตัดสินทุกถาดด้วยเกณฑ์ชุดเดียวกัน และแสดงผลบนหน้าจอให้ผู้ใช้เห็นทันที
ข้อกำหนดและข้อจำกัด
ระบบต้องนับจุดได้จากภาพของถาดทั้งถาด และให้ผู้ใช้ปรับเกณฑ์เองโดยไม่ต้องแก้โปรแกรม ข้อกำหนดหลักจากเอกสารเสนอโครงการมีดังนี้
- นับจุดสีเข้มบนผงสีขาวในถาด พื้นที่ตรวจ 8x10 เซนติเมตร
- ผู้ใช้ปรับได้เองว่าจุดเข้มแค่ไหนจึงนับ
- แสดงผลการนับบนหน้าจอโปรแกรม
- ใช้กล้องสีพร้อมเลนส์ 8 mm ติดตั้งมุมบนเหนือถาด ต่อกับคอมพิวเตอร์ที่ส่งมอบพร้อมโปรแกรม
โปรแกรมนับจุดจากภาพกล้องทำงานอย่างไร และทำไมเลือกวิธีนี้
โปรแกรม Spot Counter ถ่ายภาพนิ่งของถาด แปลงภาพเป็นขาวดำตามเกณฑ์ความเข้ม (Intensity) และขนาดจุด (Size) แล้วนับจุดที่ผ่านเกณฑ์ทั้งสองข้อ เราเลือกวิธีนี้เพราะโจทย์กำหนดให้ผู้ใช้ปรับเองได้ว่าจุดเข้มแค่ไหนจึงนับ เกณฑ์ความเข้มตอบข้อนี้โดยตรง และเกณฑ์ขนาดช่วยตัดรอยเล็กที่ไม่ใช่จุดจริง
Threshold คืออะไร
Threshold (เกณฑ์แบ่งภาพ) คือค่าที่ใช้แบ่งภาพเป็นสองส่วน ในงานนี้คือแบ่งว่าพิกเซลไหนเข้มพอจะนับเป็นจุด และพิกเซลไหนเป็นพื้นผงสีขาว เมื่อรวมกับเกณฑ์ขนาดจุด โปรแกรมจึงไม่นับรอยที่เล็กเกินไป
- 1
เปิดเครื่องแล้วโปรแกรมพร้อมใช้
เมื่อเปิดเครื่อง โปรแกรมเปิดขึ้นเอง หน้าจอซ้ายแสดงภาพสดจากกล้อง (Preview) ให้ผู้ใช้จัดถาดให้อยู่ในกรอบภาพ
- 2
กด Run เพื่อถ่ายภาพนิ่ง
ผู้ใช้กดปุ่ม Run หรือปุ่ม Enter บนคีย์บอร์ด โปรแกรมถ่ายภาพนิ่งของถาดไว้ที่หน้าจอซ้าย
- 3
แยกจุดออกจากพื้นผงด้วย Threshold
โปรแกรมแปลงภาพเป็นขาวดำตามค่า Intensity และ Size ที่ตั้งไว้ แล้วแสดงผลที่หน้าจอขวา พร้อมวงกลมสีแดงตรงทุกจุดที่ตรวจพบ
- 4
อ่านจำนวนจุด
ช่อง Result แสดงจำนวนจุดเป็นตัวเลขจำนวนเต็ม ถ้าพบเกิน 500 จุด จะแสดงว่า over 500 ผู้ใช้กดปุ่ม Mark ON/OFF เพื่อเปิดหรือปิดวงกลมสีแดงได้
- 5
ปรับเกณฑ์ในหน้า Config
โปรแกรมถามยืนยันทุกครั้งก่อนเข้าหน้า Config ผู้ใช้ปรับค่า Intensity และ Size ได้ทั้งแถบเลื่อน ช่องพิมพ์ตัวเลข และปุ่มลดหรือเพิ่มค่า ค่าที่ตั้งยังอยู่แม้ปิดเครื่องแล้วเปิดใหม่
สิ่งที่ส่งมอบ
เราส่งมอบชุดนับจุดที่พร้อมใช้งาน ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสำหรับงานนี้ รายการที่ส่งมอบมีดังนี้
- โปรแกรม Spot Counter: หน้าจอผู้ใช้ การประมวลผลภาพ และการทดสอบซอฟต์แวร์
- คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งโปรแกรมแล้ว
- กล้องสีและเลนส์ 8 mm สำหรับติดตั้งมุมบนเหนือถาด
- การติดตั้งและตั้งค่าระบบ
- การติดตามแก้ปัญหาหลังส่งมอบ
ขั้นตอนดำเนินงาน
งานนี้ใช้เวลาตั้งแต่ปี 2559 ถึงพฤษภาคม 2560 นับจากการเสนอโครงการจนถึงการติดตามหลังส่งมอบ ลำดับงานมีดังนี้
- ปี 2559: เสนอราคาและเสนอโครงการ พร้อมกำหนดความต้องการของระบบ
- มีนาคม 2560: ส่งมอบคอมพิวเตอร์พร้อมโปรแกรม กล้องสี และเลนส์
- มีนาคม–เมษายน 2560: จัดทำรายการทดสอบการทำงานของโปรแกรม
- พฤษภาคม 2560: ตรวจภาพจากลูกค้า แนะนำการจัดแสง และส่งกล้อง Cube 5 MP ให้ทดลอง
ทำไมผลนับซ้ำไม่เท่ากันหลังส่งมอบ และเราแนะนำอย่างไร
ต้นเหตุคือแสงไม่ทั่วทั้งถาด หลังส่งมอบ พบว่ากดนับซ้ำแล้วได้ค่าไม่เท่ากัน และโปรแกรมตรวจจุดดำพลาด เราตรวจภาพที่ลูกค้าส่งมาแล้วพบว่าพื้นผงสว่างไม่เท่ากันทั้งถาด จึงแนะนำให้จัดไฟให้สว่างสม่ำเสมอ และส่งกล้อง Cube 5 MP พร้อมอุปกรณ์เสริมเลนส์ให้ลูกค้าทดลอง
ผลที่ยืนยันได้จากเอกสารส่งมอบ
ผลที่ยืนยันได้คือการส่งมอบและการทดสอบการทำงานของโปรแกรม ในเดือนมีนาคม 2560 เราส่งมอบคอมพิวเตอร์พร้อมโปรแกรม Spot Counter กล้องสี และเลนส์ให้ลูกค้าธุรกิจเครื่องมือวัด และจัดทำรายการทดสอบในเดือนมีนาคม–เมษายน 2560
รายการทดสอบครอบคลุมการเปิดโปรแกรมเอง ภาพสดและภาพนิ่ง ภาพขาวดำพร้อมวงกลมสีแดง ช่อง Result การแสดง over 500 และการจำค่า Intensity และ Size หลังปิดเครื่อง เคสนี้ไม่มีตัวเลขวัดผลด้านเวลาหรือความถูกต้องของการนับ และผลการทดลองกล้อง Cube ไม่ได้บันทึกไว้
สิ่งที่เราเรียนรู้
หลักการสำคัญของงานนับจุดจากภาพคือจัดแสงให้สม่ำเสมอก่อนตั้งเกณฑ์ หลักการที่ได้จากงานนี้มีดังนี้
- จัดแสงก่อนตั้งเกณฑ์ ถ้าแสงไม่สม่ำเสมอ พื้นฝั่งที่มืดกว่าจะดูเหมือนจุด และการปรับ Threshold แก้ได้ไม่หมด ในงานนี้ ผลนับซ้ำที่ไม่เท่ากันมีต้นเหตุจากแสงที่ไม่ทั่วถาด
- ตัวเลขที่ระบบนับได้ต้องตรวจทานได้ด้วยภาพ วงกลมสีแดงตรงทุกจุดที่นับทำให้ผู้ใช้เห็นว่าโปรแกรมนับอะไรไป และใช้ภาพเดียวกันนี้หาต้นเหตุเมื่อผลผิดปกติ
- เกณฑ์ที่ผู้ใช้ปรับได้ต้องมีขั้นตอนควบคุม ค่าที่ปรับมีผลกับการนับทุกถาดหลังจากนั้น โปรแกรมนี้จึงถามยืนยันก่อนเข้าหน้า Config และจำค่าไว้หลังปิดเครื่อง
นำแนวทางนี้ไปใช้กับงานของคุณได้อย่างไร
ถ้างานของคุณต้องนับจุด เม็ดสี หรือสิ่งที่สีต่างจากพื้นบนตัวอย่างในถาด คุณใช้แนวทางเดียวกับเคสนี้ได้ คือถ่ายภาพจากมุมบน แยกจุดด้วยเกณฑ์ความเข้มและขนาด แล้วแสดงจำนวนพร้อมตำแหน่งให้ตรวจทาน ส่วนที่ต้องปรับคือกล้อง เลนส์ และแสง ให้เหมาะกับพื้นที่ตรวจและขนาดจุดของคุณ
ส่วนที่ใช้ซ้ำได้ และส่วนที่ต้องปรับ
| ส่วนของระบบ | ใช้ซ้ำได้ | ต้องปรับเมื่อ |
|---|---|---|
| กล้องและเลนส์ | กล้องสีมุมบนพร้อมเลนส์ 8 mm สำหรับพื้นที่ 8x10 เซนติเมตร | พื้นที่ตรวจใหญ่กว่า หรือจุดที่ต้องนับเล็กกว่า ต้องเลือกกล้อง เลนส์ และระยะกล้องใหม่ |
| แสง | หลักการจัดไฟให้สว่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ตรวจ | ตัวอย่างของคุณสะท้อนแสงต่างจากผงสีขาว ต้องทดสอบการจัดไฟกับตัวอย่างจริงใหม่ |
| การแยกจุด | Threshold ตามค่า Intensity และ Size ที่ผู้ใช้ปรับได้ | พื้นหลังไม่ใช่สีอ่อนสม่ำเสมอ หรือสีของจุดใกล้กับพื้น ต้องทดสอบกับภาพจริงก่อนยืนยันวิธี |
| หน้าจอและการตรวจทาน | ปุ่ม Run จำนวนจุด วงกลมสีแดง และปุ่ม Mark ON/OFF | ต้องการผลแบบอื่น เช่น ผ่านหรือไม่ผ่าน ต้องกำหนดเกณฑ์ตัดสินเพิ่ม |
| วิธีตรวจ | ตรวจทีละถาดใต้กล้อง | ชิ้นงานวิ่งบนสายพานต่อเนื่อง ต้องออกแบบการถ่ายภาพและการสั่งงานใหม่ |
- เตรียมตัวอย่างจริงหลายแบบ ทั้งจุดชัดและจุดจาง ให้เราใช้ทดสอบแสงและตั้งเกณฑ์ Intensity และ Size
- กำหนดขนาดพื้นที่ตรวจและขนาดจุดเล็กที่สุดที่ต้องนับ เพื่อเลือกกล้องและเลนส์
- ตกลงช่วงจำนวนจุดที่ต้องนับได้ และสิ่งที่โปรแกรมควรแสดงเมื่อจุดมากเกินช่วงนั้น
- กำหนดว่าใครมีสิทธิ์ปรับเกณฑ์ เพราะค่าที่ปรับมีผลกับการนับทุกถาดหลังจากนั้น
เทคโนโลยีที่ใช้
คำถามที่พบบ่อย
โปรแกรมนับจุดแบบไหนได้
ในเคสนี้คือจุดสีเข้มบนผงสีขาวในถาด โปรแกรมตัดสินจากความเข้ม (Intensity) และขนาดจุด (Size) ที่ผู้ใช้ตั้ง ถ้าเป็นตัวอย่างหรือพื้นหลังแบบอื่น เราต้องทดสอบกับภาพจริงก่อนจึงยืนยันได้
ทำไมกดนับซ้ำแล้วได้ตัวเลขไม่เท่ากัน
ในเคสนี้ต้นเหตุคือแสงไม่ทั่วทั้งถาด เราตรวจภาพที่ลูกค้าส่งมาแล้วแนะนำให้จัดไฟให้สว่างสม่ำเสมอ และส่งกล้อง Cube 5 MP พร้อมอุปกรณ์เสริมเลนส์ให้ลูกค้าทดลอง
ตรวจสอบได้ไหมว่าโปรแกรมนับจุดไหนไปบ้าง
ได้ หน้าจอขวาแสดงภาพขาวดำพร้อมวงกลมสีแดงตรงทุกจุดที่นับ และผู้ใช้เปิดหรือปิดวงกลมได้ด้วยปุ่ม Mark ON/OFF
ต้องใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง
ชุดที่ส่งมอบในเคสนี้มีคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งโปรแกรมแล้ว กล้องสี และเลนส์ 8 mm โดยกล้องติดตั้งมุมบนเหนือถาด สำหรับงานใหม่ เราเลือกกล้องและเลนส์ตามขนาดพื้นที่ตรวจและขนาดจุดที่ต้องนับ
ราคาและระยะเวลาทำเท่าไร
ไม่มีราคาตายตัว ขึ้นกับโจทย์ จำนวนจุดตรวจ และอุปกรณ์ที่ต้องใช้ ติดต่อเราเพื่อขอใบเสนอราคา เราประเมินงานหลังดูภาพหรือตัวอย่างจริงของคุณ
