Gianto Gianto, Vera Firmansyah, Nandang Gunawan TUNGGAL WARAS, Wili Sutanto, Budi Yasri, Azis Muslim
{"title":"基于摄像头的视觉系统在量杯校准中进行半月板定位的开发研究","authors":"Gianto Gianto, Vera Firmansyah, Nandang Gunawan TUNGGAL WARAS, Wili Sutanto, Budi Yasri, Azis Muslim","doi":"10.24198/jme.v13i2.51011","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Perhitungan estimasi nilai ketidakpastian pada proses kalibrasi gelas ukur, salah satunya dipengaruhi oleh pembacaan posisi meniskus cairan dalam gelas ukur. Olehkarena sifatnya yang masih analog, maka pembacaan meniskus sangat bergantung pada kemampuan operator dalam membaca skala gelas ukur. Umumnya, operator mampu membaca skala alat ukur pada batas ½ divisi skala tanpa alat bantu. Akurasi penentuan posisi meniskus dapat ditingkatkan menggunakan sistem vision berbasis kamera, yang menjadi tujuan di dalam studi ini. Pada studi ini, dikembangkan metode olah citra digital untuk membaca volume cairan di dalam gelas ukur kapasitas 50 mL dengan resolusi 1 mL. Sebagai objek penelitian, digunakan citra sintetis dan sampel gelas ukur yang memiliki garis skala berwarna biru muda, cukup kontras dengan warna meniskus yang abu-abu. Untuk itu pada proses segmentasi, digunakan metode pemisahan warna dalam model citra HSV. Pada simulasi yang menggunakan citra sintetis, dapat ditunjukkan bahwa metode olah citra yang dikembangkan berhasil membaca volume cairan dalam gelas ukur, dengan rentang kesalahan 0,07 mL, yang disebabkan oleh sebagian tinggi meniskus cairan yang tertutup oleh garis skala yang memiliki tebal 8 piksel setara dengan 0,14 mL. Hasil eksperimen juga menunjukkan metode olah citra yang dikembangkan berhasil diterapkan pada sampel gelas ukur.","PeriodicalId":209447,"journal":{"name":"Jurnal Material dan Energi Indonesia","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"STUDI PENGEMBANGAN SISTEM VISION BERBASIS KAMERA DALAM PENENTUAN POSISI MENISKUS PADA KALIBRASI GELAS UKUR\",\"authors\":\"Gianto Gianto, Vera Firmansyah, Nandang Gunawan TUNGGAL WARAS, Wili Sutanto, Budi Yasri, Azis Muslim\",\"doi\":\"10.24198/jme.v13i2.51011\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Perhitungan estimasi nilai ketidakpastian pada proses kalibrasi gelas ukur, salah satunya dipengaruhi oleh pembacaan posisi meniskus cairan dalam gelas ukur. Olehkarena sifatnya yang masih analog, maka pembacaan meniskus sangat bergantung pada kemampuan operator dalam membaca skala gelas ukur. Umumnya, operator mampu membaca skala alat ukur pada batas ½ divisi skala tanpa alat bantu. Akurasi penentuan posisi meniskus dapat ditingkatkan menggunakan sistem vision berbasis kamera, yang menjadi tujuan di dalam studi ini. Pada studi ini, dikembangkan metode olah citra digital untuk membaca volume cairan di dalam gelas ukur kapasitas 50 mL dengan resolusi 1 mL. Sebagai objek penelitian, digunakan citra sintetis dan sampel gelas ukur yang memiliki garis skala berwarna biru muda, cukup kontras dengan warna meniskus yang abu-abu. Untuk itu pada proses segmentasi, digunakan metode pemisahan warna dalam model citra HSV. Pada simulasi yang menggunakan citra sintetis, dapat ditunjukkan bahwa metode olah citra yang dikembangkan berhasil membaca volume cairan dalam gelas ukur, dengan rentang kesalahan 0,07 mL, yang disebabkan oleh sebagian tinggi meniskus cairan yang tertutup oleh garis skala yang memiliki tebal 8 piksel setara dengan 0,14 mL. Hasil eksperimen juga menunjukkan metode olah citra yang dikembangkan berhasil diterapkan pada sampel gelas ukur.\",\"PeriodicalId\":209447,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Material dan Energi Indonesia\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-30\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Material dan Energi Indonesia\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.24198/jme.v13i2.51011\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Material dan Energi Indonesia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.24198/jme.v13i2.51011","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
量杯校准过程中不确定度估计值的计算受到量杯中液体半月板位置读数的影响。由于其模拟性质,半月板的读数非常依赖于操作员读取量杯刻度的能力。一般情况下,操作员无需工具即可读取测量仪器刻度的 ½ 刻度分度。使用基于摄像头的视觉系统可以提高半月板定位的准确性,这也是本研究的目的所在。本研究开发了一种数字图像处理方法,用于读取 50 mL 量杯中液体的体积,分辨率为 1 mL。作为研究对象,我们使用了一幅合成图像和一个带有浅蓝色刻度线的量杯样本,这与半月板的灰色形成了鲜明对比。因此,在分割过程中使用了 HSV 图像模型中的色彩分离方法。在使用合成图像进行的仿真中,可以看出所开发的图像处理方法成功读取了量杯中液体的体积,误差范围为 0.07 mL,这是由于刻度线覆盖了液体半月板高度的一部分,厚度为 8 像素,相当于 0.14 mL。实验结果还表明,所开发的图像处理方法已成功应用于样品量杯。
STUDI PENGEMBANGAN SISTEM VISION BERBASIS KAMERA DALAM PENENTUAN POSISI MENISKUS PADA KALIBRASI GELAS UKUR
Perhitungan estimasi nilai ketidakpastian pada proses kalibrasi gelas ukur, salah satunya dipengaruhi oleh pembacaan posisi meniskus cairan dalam gelas ukur. Olehkarena sifatnya yang masih analog, maka pembacaan meniskus sangat bergantung pada kemampuan operator dalam membaca skala gelas ukur. Umumnya, operator mampu membaca skala alat ukur pada batas ½ divisi skala tanpa alat bantu. Akurasi penentuan posisi meniskus dapat ditingkatkan menggunakan sistem vision berbasis kamera, yang menjadi tujuan di dalam studi ini. Pada studi ini, dikembangkan metode olah citra digital untuk membaca volume cairan di dalam gelas ukur kapasitas 50 mL dengan resolusi 1 mL. Sebagai objek penelitian, digunakan citra sintetis dan sampel gelas ukur yang memiliki garis skala berwarna biru muda, cukup kontras dengan warna meniskus yang abu-abu. Untuk itu pada proses segmentasi, digunakan metode pemisahan warna dalam model citra HSV. Pada simulasi yang menggunakan citra sintetis, dapat ditunjukkan bahwa metode olah citra yang dikembangkan berhasil membaca volume cairan dalam gelas ukur, dengan rentang kesalahan 0,07 mL, yang disebabkan oleh sebagian tinggi meniskus cairan yang tertutup oleh garis skala yang memiliki tebal 8 piksel setara dengan 0,14 mL. Hasil eksperimen juga menunjukkan metode olah citra yang dikembangkan berhasil diterapkan pada sampel gelas ukur.