Machine vision defect detection system for food packages

Nowadays automation has gained a key role in most part of industrial processes: it can speed up the work, reduce error rate and decrease production costs compared to leave humans to compute the same task. Palletizing is also a process that can be speeded up by automating it. In this thesis we will present a brief description of an automata of this type, focusing on a specific part of it that performs quality control. As we said automation reduce the error rate, but some errors may still occur. In this case quality control systems can be useful to find and eliminate the products that fail the check. Quality control can be done in several ways, it can be manual or automatic; in the second case a system has to be trained to recognize good products from bad products, to compute this task it checks some parameters and, looking at their values and at the knowledge it has, it decides if the product can pass the test or not. A method to perform quality control is using computer vision systems, so basically the system uses an artificial eye (usually a camera) and looks for defects in the products. The action of looking is not as intuitive as in human eyes, but we need to teach the machine when it has to look, what it has to look for and how it can discard a product with errors. In this work we will show in details a system that performs quality control of food packages looking if they are correctly sealed; we will discuss about possible solutions to achieve this task and their strength and weakness; some experimental results are also going to be shown and in conclusion we will discuss some improvements that can be done to the system.

Oggigiorno l’automazione ricopre un ruolo fondamentale nella maggior parte dei processi industriali: può velocizzare il lavoro, ridurre il numero di errori di lavorazione e diminuire i costi di produzione rispetto a far compiere la stessa azione a delle persone. La pallettizzazione è uno dei processi che può essere velocizzato automatizzandolo, in questa tesi viene presentato brevemente un impianto di pallettizzazione, mentre viene presentata dettagliatamente una sua parte che implementa un sistema per il controllo qualità. Come abbiamo detto l’automatizzazione riduce il numero di errori, ma non li azzera completamente. In questo caso un sistema per il controllo qualità può essere utile per trovare e rimuovere i prodotti che falliscono la verifica. Il controllo qualità può essere realizzato in diversi modi, può essere manuale o automatico: nel secondo caso un sistema automatico deve essere implementato in modo che sia in grado di riconoscere i prodotti buoni da quelli difettosi, per poter effettuare questo controllo valuta diversi parametri e, verificando il loro valore e confrontandolo con le sue conoscenze, decide se il prodotto può superare il test o no. Uno dei metodi per effettuare il controllo qualità è tramite sistemi di visione artificiale, il sistema usa quindi un occhio automatico (solitamente una telecamera) e ricerca i difetti nei prodotti. L’azione di osservare non `e intuitiva, come invece è per l’occhio umano, ma è necessario “insegnare” al sistema quando deve acquisire un immagine, cosa deve cercare all’interno dell’immagine e come deve decidere se scartare o meno un prodotto. In questa tesi presentiamo un sistema per il controllo qualità di vaschette per alimenti. Analizzeremo alcune possibili soluzioni soffermandoci sui loro punti di forza e le loro debolezze; verranno mostrati alcuni risultati sperimentali, infine verranno discussi i possibili sviluppi futuri e i miglioramenti che possono essere implementati.