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Title: Alinhamento automático no empacotamento de chips fotônicos baseado em visão computacional.
Other Titles: Automatic alignment in the packaging of photonic chips based on computer vision.
???metadata.dc.creator???: OLIVEIRA, Bárbara Nicoly Menezes de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antonio Marcus Nogueira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: HERBSTER, Adolfo Fernandes.
Keywords: Visão computacional;Chips fotônicos;Automação industrial;Visão de máquina;Indústria 4.0;Empacotamento fotônico;Fotônica de silício;Sistema de posicionamento;CLP - P7C302;Sensores indutivos;Comunicação OPC;Sistema de visão computacional;Computer vision;Photonic chips;Industrial automation;Machine view;Industry 4.0;Photonic packaging;Silicon photonics;Positioning system;PLC - P7C302;Inductive sensors;OPC Communication;Computer vision system
Issue Date: 13-Dec-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: OLIVEIRA, Bárbara Nicoly Menezes de. Alinhamento automático no empacotamento de chips fotônicos baseado em visão computacional. 2019. 53f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18994
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho trata de um processo de automação no posicionamento de componentes fotônicos para a montagem de circuitos integrados, a partir do reconhecimento por imagem, em uma máquina posicionadora industrial. A estação Pick&Place foi o sistema alvo da aplicação, sendo este concedido pela empresa Idea! Electronic Systems, como parte do processo de capacitação no projeto de Fotônica em Silício. Na estação Pick and Place há um controlador lógico programável (CLP) atuando em um sistema mecânico de deslocamento por motores-de-passo, limitados por sensores de movimento do tipo indutivos. O sistema é integrado com uma plataforma digital por meio de um canal de comunicação serial vinculado à uma arquitetura cliente-servidor via protocolo OPC. Uma câmera CMOS, monocromática de 10,55 MP é utilizada para aquisição de imagens da base de operações. A etapa de calibração da câmera do sistema de aquisição de imagens foi realizada com o emprego do método Zhang, e o reconhecimento automático dos objetos na base de trabalho foi feito pelo processo de segentação de imagem, com o uso de técnicas de processamento digital de imagens como o operador Sobel, coefieciente de correlação normalizado, filtros lineares de suavização, dentre outras. Os resultados obtidos indicaram uma correta correlação do mundo adimensional dos pixels com o do eixo mecânico dos motores-de-passo do equipamento, mapeado em escala milimétrica. Um erro de 0.8mm foi computado no primeiro deslocamento de cada sequência. O tempo de uma operação padrão completa de "Pick"e "Place"para a solução guiada por imagem, é de 01min46s.
Abstract: This work deals with an automation process in the positioning of photonic components, based on image recognition, in an industrial positioning machine. The Pick & Place station was the target system of the application, which was granted by the company Idea! Electronic Systems as part of the training process in the Silicon Photonics project. In the Pick and Place station there is a programmable logic controller (PLC) operating in a mechanical stepper displacement system, limited by inductive motion sensors. The system is integrated with a digital platform through a serial communication channel linked to a client-server architecture via OPC protocol. A 10.55 MP monochrome CMOS camera is used for base-image acquisition. The camera calibration step of the image acquisition system was performed using the Zhang method, and the automatic recognition of the objects in the workbench was done by the image segmentation process, using the techniques of digital image processing such as Sobel operator, normalized correlation coefficient, smoothing linear filters, among others. The final results indicated a correct correlation of the dimensionless world of the pixels with the mechanical axis of the equipment stepper motors, mapped in millimeter scale. A 0.8mm error was computed at the first offset of each sequence. The time for a full standard "Pick" and "Place" operation for the image guided solution is 1min: 46s.
Keywords: Visão computacional
Chips fotônicos
Automação industrial
Visão de máquina
Indústria 4.0
Empacotamento fotônico
Fotônica de silício
Sistema de posicionamento
CLP - P7C302
Sensores indutivos
Comunicação OPC
Sistema de visão computacional
Computer vision
Photonic chips
Industrial automation
Machine view
Industry 4.0
Photonic packaging
Silicon photonics
Positioning system
PLC - P7C302
Inductive sensors
OPC Communication
Computer vision system
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18994
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