Bài báo tập trung vào tình huống sản xuất hợp tác người–robot, khi người công nhân đặt phôi thủ công, robot thực hiện các thao tác gia công hoặc lắp ráp. Vật thể nghiên cứu là chi tiết gia công CNC bằng nhôm, bề mặt phản xạ mạnh – thách thức nhiều thuật toán thị giác. Ánh sáng môi trường là đèn huỳnh quang công nghiệp, không đồng đều và không khuếch tán. 

Hệ thống thị giác sử dụng camera USB độ phân giải VGA cố định trên cao quan sát toàn bộ mặt bàn thao tác. Quá trình nhận dạng gồm ba nhiệm vụ:

(1) Phát hiện và nhận dạng phôi: dùng phương pháp Viola–Jones với đặc trưng Haar–like, huấn luyện trên ~330 ảnh mẫu dương và 183 mẫu nền, tăng cường dữ liệu bằng cắt/xoay ngẫu nhiên. Huấn luyện cascade để đạt tỉ lệ phát hiện cao và giảm dương tính giả.

(2) Ước lượng vị trí: hiệu chuẩn camera với bàn cờ chuẩn 9×6, giả thiết phôi nằm trên mặt bàn (Z=0) để suy ngược toạ độ 3D từ ảnh. Với nhu cầu đủ 6 bậc tự do, trích xuất nhiều điểm đặc trưng trên phôi và giải bài toán EPnP.

(3) Phát hiện vật thể lạ: trừ nền (ảnh trung bình) với ngưỡng toàn cục, tạo mặt nạ vùng sai khác.

Kết quả hai kênh này được hợp nhất để ra quyết định:

• Chấp nhận khi chỉ có đúng một phôi loại mong muốn và không có vật thể lạ.
• - Nếu có nhiều phôi hoặc vật thể lạ, chương trình robot bị trì hoãn.

Triển khai nguyên mẫu với robot 6 bậc tự do COMAU Smart5 NS, kết nối qua LAN, thị giác phân tích trực tiếp luồng video và gửi toạ độ phôi hợp lệ cho robot. Thử nghiệm thành công thao tác “đánh dấu” vị trí phôi, xác nhận hệ thống hoạt động tin cậy với bề mặt phản xạ và điều kiện ánh sáng thực tế.