BUBENÍK, M. RaspberryPI kamerový checker [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Cílem diplomové práce p. Bubeníka bylo navrhnout základ cost-effective platformy pro automatizované pracoviště výstupní kontroly polotovarů konektorů, která by byla alternativou pro hi-end řešení Cognex VisioPro standardně používané při výstupní kontrole v TE Connectivity Kuřim. Jako modelový příklad byl zvolen polotovar konektoru s typickou úlohou – spolehlivé rozpoznání čísla kombinujícího šarži a typ konektoru. Diplomovou práci bych hodnotil jako středně obtížnou s důrazem na praktickou realizaci. Jediným omezením pro diplomanta bylo využití platformy RaspberryPI, zbytek návrhu byl pak v režii diplomanta. V rámci práce byla vytvořena mechanika, osvětlení, byl zvolen vhodný typ kamery a samozřejmě také bylo navrženo osvětlení. Diplomant pracoval samostatně a celou realizaci je možno považovat neoddiskutovatelně za dílo diplomanta. Hodnocení konzultanta p. Procházky z TE Connectivity hovoří za vše – „diplomant dokázal projevit své znalosti z oblasti programování a zpracování obrazu, práci se věnoval pečlivě s vysokým nasazením, oceňuji naprostou samostatnost a výsledek překonávající očekávání. Zejména chci pochválit způsob programového řešení.“ Z pozice vedoucího DP hodnotím mírně negativně menší počet vzorků pro posouzení úspěšnosti detekce a rozpoznání. Toto však bylo způsobeno omezeným přístupem k vyráběným vzorkům a šaržím. A také postrádám analýzy porovnání úspěšnosti různých dostupných OCR modulů. Ve finále však vzniknul komplexní jednoúčelový systém, který může zadavateli pomoci při přechodu na jinou platformu při zpracování obrazu. Výsledek je možné považovat za dílo diplomanta svědčící o inženýrských schopnostech diplomanta.
Úkolem diplomové práce pana Bubeníka bylo řešit kamerovou inspekci konektorů na platformě Raspberry Pi. Dohromady, při řešení všech bodů zadání, lze toto hodnotit jako komplexní, odborně i časově náročnější úlohu. Předložený dokument má od úvodu po závěr přes 60 stran. První dvě kapitoly (20 stran) jsou čistě teoretické a věnují se postupně obecně počítačovému vidění včetně typických úloh a potřebnému hardware a v práci použitých technik zpracování obrazu. Třetí kapitola se již věnuje vybrané testovací úloze, konkrétně popisu snímaných objektů. Ve čtvrté kapitole je popsán výběr jednotlivých hardwarových komponent - konkrétního modelu Raspberry Pi, kamery a osvětlovače. Pro výběr nejvhodnějšího osvětlovače student provedl test tří typů světel, navíc v různých polohách, na všech třech typech součástek. Volbu kruhového osvětlovače lze vzhledem k jeho univerzálnosti a použitelným výsledkům pro všechny tři součástky považovat za správnou. Vytkla bych jen záměnu zhodnocení světla c) a d) k Obr. 4.4 a podobně u Obr. 4.6. Pátá kapitola se pak věnuje výběru a popisu potřebného softwarového vybavení, především OS pro RPi, knihovny OpenCV, Tesseract OCR, databázového systému MariaDB a WebSocketu. Velkou výhodou pro případné pozdější použití je, že diplomant uvádí i postup instalace a konfigurace jednotlivých nástrojů, včetně zprovoznění vybraného RPi kamerového modulu. Šestá kapitola se věnuje mechanice přípravku - jednak návrhu společné krabičky pro RPi, kameru a osvětlení, jednak konstrukci stojanu. Vše je navrženo tak, aby toto vyhovovalo dané úloze, ale zároveň umožňovalo provádět i jiné experimenty. Upozornila bych jen na izolepu (Obr. 6.4) připevňující krabičku ke stojanu, která trošku kazí dojem. Sedmá kapitola popisuje softwarové řešení vlastní kamerové inspekce zahrnující rozdělení snímání a vyhodnocení do jednotlivých vláken, detekci konektoru včetně kontroly přítomnosti, kompenzaci natočení vůči kódu, segmentaci části s kódem, čtení pomocí Tesseractu, zápis do databáze a implementace webové vizualizace. Návrh řešení je dobrý a ukazuje na komplexnost celé úlohy. Výhrady bych měla jen k části zpracování obrazu. Vlastní detekce součástek mohla být podle mého názoru řešena, namísto časově náročných operací (např. morfologické operace, vyplňování), jednodušším odfiltrováním pozadí na základě známé barvy, případně odečtením snímku podložky bez objektu. Ani úpravy části snímku pro samotné OCR, kdy jsou některé části znaků vyplněné nebo, kdy např. podoba dvou znaků „0“ na stejném kódu je pokaždé jiná (Obr. 8.1), nejsou úplně nejšťastnější. Také chápu, že použití Tesseractu bylo spíše z koncepčních důvodů, ale v tomto případě by možná účinnější a spolehlivější bylo segmentovat jednotlivé znaky a jen je např. porovnat se vzorem. Vzhledem k, pro průmyslové aplikace, určitě nedostačující úspěšnosti čtení 70 – 80 % (viz kap. 9), mohla být tato část práce podrobena podrobnější analýze. Osmá kapitola se pak věnuje ještě webovému grafickému uživatelskému rozhraní a zmíněná devátá vyhodnocení. Jak bylo již uvedeno, vyhodnocení mohlo být důkladnější. Posuzována mohla být např. zvlášť úspěšnost detekce konektoru a úspěšnost kompenzace natočení, vliv volby operací nad snímkem na úspěšnost čtení, vliv použitého rozlišení kamery atd. Z popisu provedeného experimentu mi také není jasné, jestli se u jednotlivých součástek vždy jednalo fyzicky o jeden kus nebo o více kusů. Není tak jasné, jestli navržený algoritmus je robustní vzhledem k drobným variacím výroby. Seznam literatury obsahuje 40 odkazů, které jsou dle normy a jsou v textu správně odkazované. Jazykovou úroveň nemohu díky textu psanému ve slovenštině příliš dobře posoudit, přesto si myslím, že práce neobsahuje žádné zásadní chyby ani mnoho překlepů. Práce je po formální i grafické stránce dobře upravená. Přiložené CD obsahuje vedle elektronické verze pouze zdrojové kódy. Mohlo být na ukázku přiloženo alespoň pár snímků z databáze. Kód je, i díky nechybějícím komentářům, vcelku čitelný. Jelikož hlavním smyslem úlohy nebylo zajistit stoprocentní kontrolu součástek, ale navrhnout koncepční řešení univerzálního zařízení (po stránce HW i SW) pro jednodušší aplikace počítačového vidění nahrazující výrazně dražší komerční systémy, což se studentovi podařilo, lze práci hodnotit jako úspěšně splněnou. I přes zmíněné nedostatky práce jistě svědčí o inženýrských schopnostech diplomanta, proto ji navrhuji k obhajobě s návrhem na klasifikaci C (78b).
eVSKP id 119291