TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO LẬP TRÌNH CĂN BẢN CHO BÀI THI GIỮA KÌ 1 NĂM HỌC
2022-2023
PROJECT: “ Hệ thống xử lý ảnh phân biệt sản phẩm bằng kích thước ”
GVHD: TS.Lê Minh Huy
Thành viên nhóm
1. Nguyễn Thị Hương - 21013343
2. Nguyễn Thị Duyên - 21013330
3. Nguyễn Thị Phương Anh - 21013355

Năm học 2022-2023

1


Phân phối công việc

Họ và tên
Nguyễn Thị Hương

Chỉnh sủa video.

Nhiệm vụ

Trình bày phần điều kiện phân loại sản phẩm theo
kích thước.
Vẽ sơ đồ hoạt động của hệ thống.

Nguyễn Thị Duyên

Nguyễn Thị Phương
Anh

Viết báo cáo.
Trình bày phần cổng kết nối visa và một số điều
kiện.
Tạo powerpoint.
Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống.
Xử lý ảnh.

2


MỤC LỤC
Phần 1: Lời nói đầu ..............................................................................................4
Phần 2 : Giới thiệu................................................................................................5
1. Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước...............................................6
1.1. Sơ đồ hoạt động........................................................................................6
1.2 Nguyên lí hoạt động...................................................................................6
Phần 3 : Chi tiết dự án..........................................................................................8
I.Giới thiệu chung .............................................................................................8
II. Giao diện của phần mềm...............................................................................8
1. Hệ thống xử lí ảnh........................................................................................9
1.1.Thu nhận ảnh..........................................................................................9
1.2. Xử lí ảnh..............................................................................................10
2. Điều kiện để phân loại kích thước sản phẩm.............................................11
3. Cổng kết nối và một số điều kiện .............................................................12
3.1. Mở công kết nối Visa.........................................................................12
3.2 Tạo mảng.............................................................................................13

Phần 4 : Kết luận.................................................................................................14
Phần 5 : Tài liệu tham khảo................................................................................15

3


PHẦN 1 . LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu vật chất và tinh thần của con người ngày
càng cao, vì thế bài tốn về cung - cầu đang được các nhà sản xuất tìm cách giải
quyết. Tự động hóa trong dây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu, nó địi
hỏi sự nhanh chóng, chính xác và giảm thiểu được nhân cơng lao động. Q
trình sản xuất càng được tự động hóa nâng cao năng suất sản xuất giảm chi phí
tăng tính cạnh tranh cho các doanh nghiệp.
Xét về các điều kiện cụ thể ở nước ta trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa hiện
đại hóa sử dụng ngày càng nhiều thiết bị hiện đại để điều kiển tự động các q
trình sản xuất, gia cơng, chế biến sản phẩm,... Điều này dẫn tới các việc hình
thành các hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa ở mức độ cao đối
với sản xuất hàng loạt nhỏ và loạt vừa trên cơ sở sử dụng các máy CNC và
robot cơng nghiệp. Trong đó một khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng
hàng hóa bán ra là hệ thống phân loại sản phẩm.
Đồ án thiết kế hệ thống với đề tài “Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích
thước” được nghiên cứu nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp
cho học sinh, sinh viên thấy được mối liên hệ giữa kiến thức đã học ở trường
với những ứng dụng bên ngoài thực tế. Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng
trong nhiều lĩnh vực như vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm và phân loại sản
phẩm. Với hệ thống tự động hóa này, chúng ta có thể giảm thiểu được nhân
cơng đi kèm với giảm chi phí sản xuất.
Do kiến thức cịn hạn hẹp và thời gian thực hiện không nhiều nên trong q
trình thực hiện sẽ khơng tránh khỏi sự thiếu sót. Đề tài rất mong nhận được sự

góp ý từ quý thầy cô.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Minh Huy trên cương vị là giảng
viên học phần Lập trình căn bản - điện tử, cũng như là giảng viên hướng dẫn đề
4


tài đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn, giảng giải tận tình về các vướng mắc trong
quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN 2. GIỚI THIỆU
Ngày nay, việc tập trung hóa - tự động hóa cơng tác quản lý, giám sát và điều
khiển các hệ thống tự động nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất,
tránh rủi ro, tiết kiệm được chi phí.
Hệ thống phân loại sản phẩm được ứng dụng nhiều trong q trình sản xuất
tự động hàng hóa với số lượng lớn, giúp phân loại nhanh những sản phẩm đạt
yêucầu và những sản phẩm bị lỗi (phế phẩm) cũng như phân loại thành những
nhóm có đặc điểm khác nhau phục vụ cho những công đoạn sản xuất sau này.
Trong các nhà máy sản xuất thực phẩm, nhà máy sản xuất gạch ốp lát cho
ngành xây dựng hay sản xuất các chi tiết cơ khí, kinh kiện điện tử,... dịng sản
phẩm được tạo ra sau hàng loạt những quy trình công nghệ cần được kiểm tra để
đảm bảo loại bỏ được những phế phẩm cùng với đó phân loại những sản phẩm
đạt chất lượng thành những nhóm cùng loại khác nhau, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình lưu kho để phân phối ra thị trường hay phục vụ tốt hơn cho những
công đoạn sản xuất tiếp theo. Hỡn nữa, nó cịn có thể tích hợp thêm được các
chức năng dán nhãn, đếm và quản lý sản phẩm,... giúp nâng cao chất lượng sản
phẩm và nâng cao hiệu quả hoạt động của dây chuyền sản xuất.
Từ những yêu cầu thực tế đó mà hệ thống tự động phân loại sản phẩm đã sớm
được hình thành và phát triển, trở thành một khâu quan trọng trong một hệ
thống sản xuất tự động, để thực hiện chứng năng kiểm tra, phân loại đảm bảo sự

vận hành liên tục của dịng phơi liệu trong quá trình sản xuất tự động. Đạt được
mục tiêu nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm, làm chủ giá thành và chất lượng
5


sản phẩm, tăng khả năng linh hoạt phát triển sản phẩm, thay đổi mẫu mã đáp
ứng nhu cầu thị trường.
1. Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước
Trong thực tế sản xuất chúng ta dễ gặp phải những dây chuyền mà sản phẩm
đầu ra có kích thước khác nhau, cụ thể ở đây là đường kính sản phẩm. Để tối
giảm chi phí lao động và tránh cho cơng nhân những cơng việc nhàm chán,
giảm tỷ lệ sai sót trong dây chuyền, hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo
kích thước được ra đời.
Hệ thống hoạt động trên nguyên lý dùng bộ xử lý ảnh để xác định đường kính
của sản phẩm. Sau đó dùng cơ cấu chấp hành để phân loại sản phẩm có kích
thước khác nhau. Cơ cấu chấp hành có thể là xylanh đẩy, cần gạt được dẫn động
từ động cơ,.
1.1. Sơ đồ hoạt động

Hình 1: Sơ đồ hoạt động
1.2. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống phân loại sản phẩm này hoạt động trên nguyên lý dùng cảm biến
Laser sensor là cảm biến khoảng cách để nhận biết sản phẩm đến gửi tín hiệu
đến webcam. Webcam sẽ chụp ảnh đo đường kính của vật rồi gửi về lập trình
Labview trên laptop để xử lý ảnh. Kết quả sau khi đo được kích thước của sản
6


phẩm sẽ được gửi đến Arduino truyền tín hiệu đến cần gạt để phân loại từng
sản phẩm.

Từ nguyên lý làm việc trên ta thấy muốn máy hoạt động được cần những
chuyển động cần thiết: chuyển động tịnh tiến để đưa sản phẩm vào để phân
loại, ta dùng băng chuyền để tạo ra chuyển động này. Để truyền chuyển động
quay cho trục của băng chuyền ta dùng động cơ điện một chiều . Ngoài
chuyển động đưa sản phẩm vào của băng chuyền máy cịn chuyển động cần
thiết nữa đó là hai chuyển động tịnh tiến để đẩy sản phẩm theo kích thước của
cần gạt. Chuyển động của cần gạt được điều khiển bởi hệ thống Arduino.

7


PHẦN 3. CHI TIẾT DỰ ÁN
I. Giới thiệu chung
Một số liên kết của dự án
Để hiểu hơn về dự án của chúng em thì chúng ta cùng xem một số phần trình
bày chi tiết
Bản thuyết trình
/>Bản Presentation
/>Hk_xM/edit?usp=sharing&ouid=114831761335127622367&rtpof=true&sd=tru
e
Chương trình VI
/>ew?usp=sharing
II. Giao diện phần mềm

Hình 2 : Sơ đồ khối chính
1. Xử lý ảnh thông qua camera kết nối với điện thoại. Tiếp theo, hình ảnh sẽ
được đưa vào xử lý phân tích kích thước để đo đường kính theo đơn vị mm
8



2. Điều kiện phân loại sản phẩm dựa trên kích thước được đo bằng đường kính
từ 1
3. Cổng Visa đưa kết quả vào Arduino và một số điều kiện khác
1. Hệ thống xử lí ảnh

Hình 3 : Hệ thống xử lý và phân tích ảnh Labview
1.1. Thu nhận ảnh
Dùng khối NI Vision Acquisition Express nằm trong thư viện Vision/Vision
Express toolbox . Đây là cách đơn giản để thiết lập các tham số đặc tính cho
hình ảnh khi thu thập.

Hình 4 : VI dùng để thu thập ảnh
Đầu tiên ta thu nhận ảnh từ camera, sau đó cần một Image out để hiển thị lên
Front Panel trong Labview
9


1.2 Xử lí ảnh
Dùng khối Vision Assistant để nhận ảnh từ Image out
, sau đó ảnh
được đưa vào giao diện của Assistant xử lí các bước để đo kích thước sản phẩm.
Các bước minh họa q trình xử lí thu:

Hình 5 : Chức năng của các khối xử lí ảnh

Hình 6: Sản phẩm đã qua xử lí của Vision Assistant

2. Điều kiện để phân loại kích thước sản phẩm

10



Hình 7: Dùng Case Structure phân loại kích thước theo điều kiện
Đường kính thu được từ phần xử lí ảnh sẽ chạy vào case structure với điều kiện:
* Đường kính <= 30mm thì suy ra là vật nhỏ (Small) , nếu True thì thu được
kết quả là Small, nếu False thì nó sẽ kiểm tra điều kiện tiếp theo.

Hình 8 :
* 30mm < Đường kính <= 40mm thì suy ra vật trung bình (Stardad),nếu True
thì thu được kết quả là Stardad, nếu False thì vật có Đường kính là > 40mm sẽ
suy ra là vật lớn (Large) – thu được kết quả là Large.
3. Cổng kết nối và một số điều kiện

11


Hình 9 :
3.1. Mở cổng kết nối Visa

Hình 10: Mơ hình khối giao tiếp Visa của Labview
Visa Write có chức năng dùng để gửi các lệnh cài đặt tới thiết bị , thông số
sẽ được cung cấp cho vùng nhớ ghi dữ liệu (write buffer)
Visa Read sẽ được dùng để thu thập dữ liệu từ thiết bị

các thông số quan trọng như dữ liệu
(byte count), kích thước dữ liệu (data size) lấy từ bộ nhớ của thiết bị đo.
Các chức năng Visa Write và Visa Read được dùng để lập trình điều khiển và
thu thập dữ liệu từ thiết bị đo. Trước tiên Visa Write sẽ gửi lệnh *IDN?. Dữ liệu
đo sẽ được gửi tới bộ nhớ đệm, sau đó chức năng Visa Read sẽ đọc dữ liệu từ bộ
nhớ đệm và gửi tới Visa Close.

Visa Close là một chức năng được dùng khi thiết lập các kết nối mà các thông
số được nhập vào thông qua Visa resource name . Từ Visa resourse name ta mở
hai cổng COM ảo để kết nối thiết bị ngoại vi Arduino.

12


Hình 11: Giao tiếp với các thiết bị đo
3.2. Tạo mảng

Hình 12 : Điều kiện tối đa và file thống kê loại sản phẩm
Tạo 100 sản phẩm từ sản phẩm vị trí thứ 0, nếu có xuất hiện sản
phẩm thứ 101 thì
(thuật tốn xóa 1 phần tử) sẽ xóa sản phẩm đầu tiên đi
( sản phẩm tại vị trí thứ 0) . Sau đó kết quả sẽ tạo thành Array-> lưu vào mảng > chạy Shift Register . Shift Register sẽ nhớ trong file có bao nhiêu phần tử

File Write được lưu dùng để thống kê kích thước sản phẩm trong 100 sản phẩm
đã cho

13


PHẦN 4: KẾT LUẬN

Sau hơn 5 tuần thực hiện đề tài với nhiều sự cố gắng và nỗ lực của nhóm
cùng với sự tận tình hướng dẫn của thầy Lê Minh Huy, đồ án đã hoàn thành
đúng thời gian quy định theo yêu cầu đặt ra là nhận biết phân loại sản phẩm
theo kích thước. Các nội dung mà nhóm đã thực hiện được đó là thiết kế phần
mềm được một mơ hình phân loại sản phẩm theo kích thước, dựa theo thông số
đầu vào là cảm biến nhận biết kích thước (đường kính). Tuy nhiên nhóm vẫn

chưa thể tạo ra một hệ thống chính xác hồn tồn do phần tính tốn thiết kế có
nhiều sai sót. Nhìn chung, đề tài chỉ mới hoàn thành ở mức khá. Trong quá trình
làm đồ án nhóm em đã rút ra được kinh nghiệm để tạo ra một sản phẩm hoàn
thiện như: Đầu tư thời gian, linh kiện trên thị trường, hiểu biết về các linh kiện
và thiết kế board mạch,..

14


PHẦN 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Thu thập và xử lí ảnh bằng phần mềm Labview, Tạp chí Khoa học Công
nghệ Hàng hải , số 39 – 08/2014
[2] />
15