ImagMAS (A Multiagent System to Estimate the Coverage of Alluminum Alloy Plates Submitted to Peen Forming Process)

This project was developed during the execution of the master course in Computing Engineering at the Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (the dissertation - in portuguese - can be accessed through this link: http://cassiopea.ipt.br/teses/2009_EC_Luiz_Carlos_Vieira.pdf). The code was developed with the Java language, and depends on the JADE platform (Java Agent DEvelopment Framework, available at http://jade.tilab.com/) and the JADEX reasoning system (available at http://jadex-agents.informatik.uni-hamburg.de/xwiki/bin/view/About/Overview).

DISSERTATION ABSTRACT

One of the variables used in the control of the peen forming – process in which spherical particles are projected against metallic surfaces to change their shape – is the so called coverage, which consists of the quotient between the hit and the exposed areas. The measurement of this variable is still subjective and largely dependent upon human visual inspection, reason why computer vision algorithms have been developed to produce reproducible and confident measurements.

The Multiagent Systems represent a subarea of Artificial Intelligence in which computational entities are used to resolve complex problems by interacting and acting collectively, and they have been successfully employed to refine and reconstruct the product of well-known image processing operators. This research work aims to study and project a multiagent system to support the coverage estimation on aluminum workpieces submitted to peen forming.

Initially, a review on the related subjects and the application state-of-the-art is presented. Then, the problem is deeply studied, and the research follows to the definition of pre-processing algorithms to produce the images to be reconstructed and to the modeling of the system according to the agent and object orientations. The prototype developed shows that by using agents it is possible to reduce by half the remaining errors on the segmentation produced by the pre-processing operations employed.

Keywords: peen forming; image segmentation; multiagent systems.

ImagMAS (Um Sistema Multiagente para a Estimação da Cobertura de Chapas Metálicas Submetidas à Conformação por Jateamento de Granalhas)

Este projeto foi construído durante a realização do mestrado em Engenharia da Computação pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (a dissertação pode ser encontrada neste link: http://cassiopea.ipt.br/teses/2009_EC_Luiz_Carlos_Vieira.pdf). Foi utilizada a linguagem Java, juntamente com o ambiente de execução de agentes JADE (Java Agent DEvelopment Framework, disponível em http://jade.tilab.com/) e o mecanismo de raciocínio BDI (Belief Desire Intetion) JADEX (disponível em http://jadex-agents.informatik.uni-hamburg.de/xwiki/bin/view/About/Overview).

RESUMO DA DISSERTAÇÃO

Uma das variáveis de controle do processo de conformação metálica por jateamento de granalhas – no qual partículas esféricas são projetadas contra superfícies metálicas com o propósito de alterarem sua forma – é a assim chamada cobertura, definida como a razão entre a área atingida e a área total exposta aos impactos. A medição dessa variável é ainda efetuada de forma bastante subjetiva e largamente dependente da inspeção visual humana, motivo pelo qual tem se procurado desenvolver algoritmos de visão computacional que sejam capazes de realizar essa tarefa de forma confiável e repetitiva.

Os Sistemas Multiagentes representam uma subárea da Inteligência Artificial em que múltiplas entidades computacionais são empregadas para interagir e atuar coletivamente na resolução de problemas complexos, tendo sido empregados com sucesso no refinamento e reconstrução de resultados produzidos com operadores tradicionais de processamento de imagens. Este trabalho de pesquisa tem por objetivo estudar e construir um sistema multiagente de apoio à estimação da cobertura de placas de ligas de alumínio submetidas a processo de conformação por jateamento de granalhas.

É inicialmente apresentada uma revisão dos assuntos envolvidos e do estado da arte de aplicação, ao que se seguem o estudo do problema, a definição de algoritmos de pré-processamento para a produção de imagens para reconstrução, e a modelagem do sistema segundo duas orientações – a agentes e a objetos. O protótipo desenvolvido demonstra que com a utilização de agentes é possível diminuir pela metade os erros restantes na segmentação produzida pelo pré-processamento de imagens utilizado.

Palavras-chave: conformação por jateamento de granalhas; segmentação de imagens; sistemas multiagentes.