Modul dekode dan penggabungan gambar termal lemari kontrol listrik untuk tim pemeliharaan pabrik industri di Thailand

Latar belakang permasalahan

Tantangan dalam kasus ini adalah membaca nilai suhu dari file gambar termal lemari kontrol listrik dengan program, dan melihat hasil seluruh lemari dalam satu gambar. Tim pemeliharaan pelanggan menggunakan kamera termal untuk memeriksa lemari kontrol listrik dengan memotret per bagian secara berurutan dalam baris dan kolom, sehingga hasil pemeriksaan satu lemari terdiri atas beberapa file gambar bagian.

Titik sambungan kabel atau perangkat di dalam lemari listrik yang mulai bermasalah sering kali lebih panas daripada area sekitarnya. Kamera termal membantu melihat titik-titik ini tanpa perlu menyentuh perangkat. Karena itu, tim membutuhkan gambaran menyeluruh seluruh lemari beserta nilai suhu maksimum dan minimum setiap bagian.

Persyaratan dan batasan

Modul harus bekerja dengan kamera dan file yang sudah dimiliki pelanggan. Pekerjaan ini tidak mencakup pengadaan kamera. Persyaratan dan batasan utamanya adalah sebagai berikut.

• Pelanggan menyediakan sendiri kamera termal, yaitu FLIR, Testo, dan InfReC
• File dari kamera menyimpan data suhu dalam format khusus masing-masing produsen
• Program menerima file gambar .jpg kamera FLIR yang disalin dari kartu SD ke komputer
• Hasilnya harus mencakup gambar asli dan gambar termal seluruh lemari, nilai suhu maksimum dan minimum setiap sel, serta dicatat ke basis data
• Penggabungan gambar bergantung pada cara pengambilan gambar: harus dipotret berurutan dalam baris dan kolom, titik awal setiap gambar sebaiknya tidak banyak bergeser, dan pencahayaan di area pemotretan sebaiknya terang merata
• Pembuatan laporan per siklus pemeriksaan dan perbandingan hasil antarsiklus pemeriksaan tidak termasuk dalam lingkup pekerjaan

Mengapa file gambar termal harus didekode sebelum gambar digabungkan?

Dekode harus dilakukan lebih dahulu karena semua gambar harus menggunakan skala suhu yang sama sebelum digabungkan menjadi satu. Jika setiap gambar menggunakan skalanya sendiri, warna yang sama pada dua gambar dapat berarti suhu yang berbeda. Penyesuaian skala memerlukan nilai suhu dari data mentah dalam file, sehingga bagian data ini harus dibaca lebih dahulu.

Karena itu, kami membagi modul TIDM menjadi 2 bagian. Bagian pertama mendekode data mentah dan menyesuaikan semua gambar agar menggunakan skala suhu yang sama. Bagian kedua menggabungkan gambar menjadi satu gambar seluruh lemari. Karena semua gambar menggunakan bilah warna suhu yang sama, gambar panorama seluruh lemari dapat dibaca pada satu skala.

1. 1

   Memotret lemari per bagian sesuai urutan baris dan kolom

   Petugas pemeriksa memotret gambar termal lemari kontrol listrik per bagian, berurutan dalam baris dan kolom. Urutan pemotretan yang jelas membuat program mengetahui gambar mana yang harus disambung dengan gambar mana.

2. 2

   Mendekode file gambar termal

   Modul membaca data mentah yang disimpan kamera FLIR dalam file .jpg, mengubahnya menjadi gambar warna dan gambar hitam-putih (Grayscale), lalu menghitung ulang skala suhu agar semua gambar dalam satu set menggunakan skala suhu yang sama.

3. 3

   Menggabungkan gambar menjadi satu panorama

   Modul menggabungkan gambar setiap bagian menjadi satu gambar besar, sehingga diperoleh gambar asli dan gambar termal seluruh lemari. Petugas pemeriksa dapat melihat lokasi yang lebih panas daripada area sekitarnya dalam satu gambar.

4. 4

   Menggambar tabel grid dan membaca nilai suhu per sel grid

   Program menggambar tabel grid (Grid) pada gambar, lalu membaca nilai suhu maksimum dan minimum setiap sel grid, disertai bilah warna suhu pada gambar.

5. 5

   Menyimpan hasil ke basis data

   Gambar yang dihasilkan dan nilai suhu setiap gambar dicatat ke basis data.

Hasil serah terima

Kami telah menyerahkan seluruh 3 item sesuai lingkup pekerjaan. Item serah terima adalah sebagai berikut.

• Program utama modul TIDM beserta kode sumber, ditulis dengan bahasa Python untuk file gambar .jpg dari kamera FLIR
• Dokumen desain sistem: diagram sistem, diagram status kerja, diagram basis data, diagram aliran data, algoritma, dan daftar library yang digunakan
• Kajian pendekatan dan rekomendasi tambahan untuk file dari kamera Testo dan InfReC

Hasil yang dapat dikonfirmasi dari serah terima

Pada tahun 2018–2019, kami menyerahkan modul TIDM kepada tim pemeliharaan pabrik industri di Thailand, seluruhnya 3 item sesuai lingkup pekerjaan. Program yang diserahkan menghasilkan 2 jenis keluaran. Yang pertama adalah gambar panorama seluruh lemari, baik gambar asli maupun gambar termal yang menggunakan bilah warna suhu yang sama. Yang kedua adalah nilai suhu maksimum dan minimum setiap sel grid, yang dicatat ke basis data bersama gambar.

Kasus ini tidak memiliki angka pengukuran hasil penggunaan, seperti jumlah lemari yang diperiksa atau waktu yang berkurang. Karena itu, kami hanya melaporkan hal yang diserahkan dan dapat dikonfirmasi dari dokumen. Program yang diserahkan membaca file dari kamera FLIR, sedangkan kamera Testo dan InfReC berada dalam lingkup sebagai kajian pendekatan dan rekomendasi tambahan, dan belum merupakan program yang diserahkan.

Pelajaran yang kita dapatkan

Pekerjaan ini memberikan 3 prinsip untuk pekerjaan pembacaan nilai suhu dari gambar termal.

• Cara pengambilan gambar adalah bagian dari sistem, bukan sekadar langkah sebelum menggunakan program. Kualitas gambar panorama bergantung pada urutan pemotretan yang disepakati sebelum pemotretan dimulai.
• Nilai suhu harus berada pada skala yang sama sebelum dibandingkan. Data mentah gambar dari kamera harus didekode dan disesuaikan agar menggunakan skala suhu yang sama sebelum gambar digabungkan atau warna antargambar dibandingkan.
• Dukungan untuk setiap model kamera harus dikonfirmasi dari file asli model tersebut, karena format file berbeda menurut produsen. Karena itu, penyebutan model kamera yang didukung program sebaiknya hanya mengacu pada file yang telah diuji.

Cara menerapkan pendekatan ini di pabrik Anda

Jika tim Anda sudah memeriksa lemari kontrol listrik dengan kamera termal, Anda dapat menggunakan pendekatan yang sama dengan kasus ini, yaitu mendekode file dari kamera, menyesuaikan semua gambar agar menggunakan skala yang sama, menggabungkan gambar menjadi satu, lalu membaca nilai per sel dan menyimpannya ke basis data. Bagian yang perlu disesuaikan adalah pembacaan file, jika kamera Anda bermerek atau bermodel lain.

Selain hal-hal dalam tabel, ada 2 hal lain yang sebaiknya disepakati sebelum pengembangan dimulai.

• Sepakati kasus uji (Test Case) dan tetapkan dengan jelas jadwal pengiriman file contoh sebelum pengembangan dimulai, agar pengujian dapat dilakukan sesuai rencana
• Putuskan sejak awal ke mana hasil suhu akan digunakan selanjutnya, misalnya laporan per siklus pemeriksaan atau sistem peringatan, agar struktur basis data dapat dirancang untuk mendukungnya