Multi-camera system for close-up supervision in test-fixtures using openCV and optics
(2023) In Lund reports on atomic physics (LRAP) PHYM01 20232Atomic Physics
Department of Physics
- Abstract
- The test-fixture is a device used for testing of electronic circuits in production, that is produced by the Lund based company mikrodust AB. In the test-fixture, cameras are both used for supervision of products-in-testing and in the products themselves.
This poses a challenge due to the compact size of the test-fixture and the number of mechanical elements.
This thesis aims to investigate how clear and readable images can be captured in the test-fixture, while also not be to hard to implement from a mechanical stand-point. Solutions using both optical components and image processing algorithms are investigated. Moreover, also to explore the ideal lens combination and its optimal placement based on specific camera attributes,... (More) - The test-fixture is a device used for testing of electronic circuits in production, that is produced by the Lund based company mikrodust AB. In the test-fixture, cameras are both used for supervision of products-in-testing and in the products themselves.
This poses a challenge due to the compact size of the test-fixture and the number of mechanical elements.
This thesis aims to investigate how clear and readable images can be captured in the test-fixture, while also not be to hard to implement from a mechanical stand-point. Solutions using both optical components and image processing algorithms are investigated. Moreover, also to explore the ideal lens combination and its optimal placement based on specific camera attributes, including field of view, minimum focus distance, and physical size.
The results of this thesis show that this problem could be solved with the use of optical components while the use of image processing algorithms were slightly redundant. This work also provides information on what solution is most appropriate given a camera product's characteristics. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Företaget mikrodust AB producerar så kallade test-fixturer. Test-fixturen är en apparat som används för att testa elektriska kretsar och produkter i produktion. Genom att strömsätta produkterna som testas i fixturen så kan det verifieras att produkter som ska till försäljning fungerar som avsett.
I test-fixturen används kameror på två olika sätt. Dels används de för övervakning av produkterna som testas i test-fixturen för att till exempel kontrollera att en LCD-skärm fungerar som den ska. Det andra sättet är när en kamera sitter på någon av produkterna som testas inuti test-fixturen, då måste man verifiera att kamerorna fungerar. Kamerorna som testas i fixturen verifieras genom att de tar en bild på ett referensmönster som sitter i... (More) - Företaget mikrodust AB producerar så kallade test-fixturer. Test-fixturen är en apparat som används för att testa elektriska kretsar och produkter i produktion. Genom att strömsätta produkterna som testas i fixturen så kan det verifieras att produkter som ska till försäljning fungerar som avsett.
I test-fixturen används kameror på två olika sätt. Dels används de för övervakning av produkterna som testas i test-fixturen för att till exempel kontrollera att en LCD-skärm fungerar som den ska. Det andra sättet är när en kamera sitter på någon av produkterna som testas inuti test-fixturen, då måste man verifiera att kamerorna fungerar. Kamerorna som testas i fixturen verifieras genom att de tar en bild på ett referensmönster som sitter i test-fixturen, bilden jämnförs sedan med en referensbild.
Användningen av kameror kan vara problematisk inuti test-fixturen på grunda av dess kompakta storlek, det är inte ovanliga att man i fixturen enbart har cirka 60 mm i fri höjd. Många kamerorna som testas i fixturen har ett fokusavstånd på några meter, alltså det avstånd som krävs för att en kamera ska ta bilder som är i fokus. När man försöker använda kameror med ett långt fokusavstånd på ett kort avstånd så blir resultatet oläsligt, bilderna kommer att vara suddiga på grunda av att kameran inte är i fokus. Detta är ett problem hos mikrodust eftersom suddiga bilder inte kan jämnföras mot en referensbilden och kan därmed inte avgöra om kameran fungerar som den ska.
För att lösa detta problem har man hos mikrodust tidigare använt sig av positiva linser, genom att placera en positiv lins mellan kameran och referensmönstret så kan man korta ner fokusavståndet för kameran.
Detta har emellertid enbart varit framgångsrikt i specifika situationer, och det har inte funnits något tydligt tillvägagångsätt för att avgöra vilka linser som bör användas för varje specifika scenario och hur de bör positioneras. För att lösa situationerna som inte kan lösas med enbart positiva linser så introduceras båda negativa linser och speglar.
Förutom att utreda vilka optiska komponenter som ska användas vid specifika scenarion så utreddes även vad som kunde åstadkommas med bildalgoritmer. Algoritmer för att kompensera för suddighet och distortion i bilderna implementerades.
Resultatet visade vilka optiska komponenter som skulle användas och hur de skulle placeras berode på vilken typ av kamera som testades. Det blev även tydligt att bildbehandlings algoritmer inte var nödvändiga för att lösa problemen som uppstod. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9141047
- author
- Liljefors, Henrik LU
- supervisor
-
- Andreas Ehn LU
- Johan Mauritsson LU
- organization
- course
- PHYM01 20232
- year
- 2023
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- publication/series
- Lund reports on atomic physics (LRAP)
- report number
- LRAP595
- language
- English
- id
- 9141047
- date added to LUP
- 2023-11-08 16:42:35
- date last changed
- 2023-11-08 16:42:35
@misc{9141047,
abstract = {{The test-fixture is a device used for testing of electronic circuits in production, that is produced by the Lund based company mikrodust AB. In the test-fixture, cameras are both used for supervision of products-in-testing and in the products themselves.
This poses a challenge due to the compact size of the test-fixture and the number of mechanical elements.
This thesis aims to investigate how clear and readable images can be captured in the test-fixture, while also not be to hard to implement from a mechanical stand-point. Solutions using both optical components and image processing algorithms are investigated. Moreover, also to explore the ideal lens combination and its optimal placement based on specific camera attributes, including field of view, minimum focus distance, and physical size.
The results of this thesis show that this problem could be solved with the use of optical components while the use of image processing algorithms were slightly redundant. This work also provides information on what solution is most appropriate given a camera product's characteristics.}},
author = {{Liljefors, Henrik}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Lund reports on atomic physics (LRAP)}},
title = {{Multi-camera system for close-up supervision in test-fixtures using openCV and optics}},
year = {{2023}},
}