準備購買德國慕尼黑BMW公司汽車的顧客都有著最為挑剔的眼光,要求汽車能裝備最為精密的儀器。近年來,隨著客戶對於“平視顯示器”(HUD)的需求量的逐漸上升,BMW需要找到適合HUD的質量控製係統。該係統要不僅能保證高度的安全性,而且能和生產線的速度相適應。
在BMW的生產基地,5係和6係車型的生產線上目前安裝的就是HUD的質量控製係統,該係統堪稱當今工業圖像處理的典範。
BMW駕駛者的全新駕車體驗
HUD能夠為駕駛者帶來諸多便利,因此客戶對其需求與日俱增。HUD是為駕駛者提供信息的設備,由西門子威迪歐汽車電子公司(Siemens VDO Automotive)研發和生產。HUD的圖像投影器通過一排光學反射鏡,把虛擬圖像投射到汽車擋風玻璃之上,成像位置在駕駛者視野前方2米mi處chu。因yin此ci駕jia駛shi者zhe就jiu能neng很hen容rong易yi看kan到dao一yi切qie有you關guan汽qi車che和he導dao航hang的de重zhong要yao信xin息xi。這zhe就jiu保bao證zheng了le駕jia駛shi者zhe以yi最zui佳jia的de方fang式shi獲huo取qu信xin息xi,並bing且qie把ba對dui注zhu意yi力li的de幹gan擾rao降jiang至zhi最zui小xiao。

即使HUD的位置有微小的偏離也會影響駕駛者對周圍環境的感知,如道路標誌、房屋的垂直線和車庫的入口。
圖像質量:決定性標準
汽車中投射圖像的質量是決定HUD能否被用戶接受的重要標準。德國慕尼黑的BMW決定在最新的5係和6係車型中,把HUD作為可選組件進行推廣,並對此十分重視。因此,BMW研(yan)究(jiu)創(chuang)新(xin)中(zhong)心(xin)的(de)技(ji)術(shu)整(zheng)合(he)部(bu)門(men)需(xu)要(yao)一(yi)套(tao)專(zhuan)門(men)而(er)精(jing)確(que)的(de)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。事(shi)實(shi)上(shang),當(dang)時(shi)並(bing)沒(mei)有(you)一(yi)套(tao)合(he)適(shi)的(de)以(yi)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe),在(zai)很(hen)短(duan)的(de)期(qi)限(xian)內(nei),BMW要研發出一套全新的係統。

嶄新的解決方案
控製HUD圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)的(de)檢(jian)測(ce)手(shou)段(duan)已(yi)經(jing)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)研(yan)發(fa)成(cheng)功(gong),但(dan)是(shi)要(yao)真(zhen)正(zheng)應(ying)用(yong)到(dao)實(shi)際(ji)的(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong),還(hai)有(you)很(hen)多(duo)工(gong)作(zuo)要(yao)做(zuo)。這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)給(gei)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)初(chu)步(bu)準(zhun)備(bei)階(jie)段(duan)提(ti)供(gong)了(le)重(zhong)要(yao)的(de)目(mu)標(biao)規(gui)格(ge)參(can)數(shu)。進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)加(jia)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)的(de)是(shi),質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)協(xie)調(tiao)擋(dang)風(feng)玻(bo)璃(li)和(he)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)車(che)中(zhong)的(de)HUD圖像投射之間的交互作用。即使在裝備完成的汽車中這方麵有一點微小的缺陷,汽車也不能下線。


在獲得的係統設計規格參數的基礎上,BMW的技術整合部門(以下簡稱TI)聯係了多家機器視覺係統供應商以尋找一種基於圖像處理的解決方案,以便運用到HUD的質量控製係統中。在2002年年中,TI決定與康耐視公司的係統集成合作夥伴(PSI) Gefasoft股份有限公司進行合作。BMW的負責人員是因為Gefasoft係統解決方案體現的先進技術方法而做出合作決定的。
計時和可追溯性
係統首先必須確定測量參數,然後在不影響生產的情況下快速有效的進行檢測。生產線的計時頻率決定了可用於檢測的時間。當然,HUD的整個檢測係統必須在預定的時限內運行,而且能夠檢測相應數目的車輛,這樣才能證明經濟上的可行性。檢測係統必須同時適用於左、右座駕駛的車輛。此外,HUD的檢測係統必須具有完全的可追溯性,相關信息也需要輸入公司的整個信息網絡中。

精確和客觀
HUD的(de)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)最(zui)終(zhong)提(ti)供(gong)的(de)數(shu)據(ju)必(bi)須(xu)是(shi)客(ke)觀(guan)的(de),在(zai)質(zhi)量(liang)評(ping)估(gu)和(he)鑒(jian)定(ding)方(fang)麵(mian)必(bi)須(xu)有(you)很(hen)高(gao)的(de)精(jing)確(que)度(du)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。可(ke)行(xing)性(xing)研(yan)究(jiu)和(he)項(xiang)目(mu)的(de)計(ji)劃(hua)階(jie)段(duan)已(yi)經(jing)明(ming)確(que)的(de)表(biao)明(ming),隻(zhi)有(you)基(ji)於(yu)PC的(de)高(gao)性(xing)能(neng)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)才(cai)成(cheng)勝(sheng)任(ren)這(zhe)樣(yang)的(de)工(gong)作(zuo)。係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)有(you)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei),而(er)且(qie)為(wei)了(le)在(zai)工(gong)作(zuo)時(shi)保(bao)證(zheng)最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)精(jing)確(que)度(du),必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)視(shi)覺(jiao)軟(ruan)件(jian)的(de)算(suan)法(fa)。

BMW兩班製的流水線不允許出現任何的堵塞和停頓現象。對50張測試圖像的獲取和分析過程必須在不到兩分鍾的時間內完成。
zhengtaoceshishebeizaiqichedeshengchanguochengzhongbixutanruqichezhong,bingqiebaozhengchuzaizhengqueheanquandeweizhi,ranhouzaicongqichezhongquchu。zhejiuyiweizhezaizhenggedeceshixunhuanguochengzhong,tuxianghuoquhefenxijisuandeshijiankongdangdayuewei30秒。
康耐視(Cognex)基於PC的視覺係統:最高的可靠性
投tou射she的de虛xu擬ni圖tu像xiang的de視shi覺jiao質zhi量liang有you很hen大da的de差cha別bie範fan圍wei,因yin此ci對dui圖tu像xiang的de檢jian測ce就jiu變bian得de相xiang當dang得de困kun難nan。在zai生sheng產chan狀zhuang況kuang不bu斷duan改gai變bian的de下xia,圖tu像xiang的de處chu理li過guo程cheng不bu能neng成cheng為wei導dao致zhi質zhi量liang問wen題ti的de因yin素su。這zhe包bao括kuo在zai不bu斷duan改gai變bian的de光guang照zhao條tiao件jian下xia “圖像對比度”的問題。
康耐視視覺庫(CVL)提(ti)供(gong)的(de)視(shi)覺(jiao)工(gong)具(ju)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。它(ta)們(men)提(ti)供(gong)了(le)互(hu)動(dong)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)獲(huo)取(qu)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)層(ceng)次(ci)的(de)程(cheng)序(xu)和(he)複(fu)雜(za)的(de)視(shi)覺(jiao)軟(ruan)件(jian),包(bao)括(kuo)更(geng)加(jia)精(jing)確(que)的(de)細(xi)節(jie)優(you)化(hua)選(xuan)項(xiang)。這(zhe)使(shi)得(de)最(zui)終(zhong)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)(工具的選擇、確定參數、連接和細節優化)能夠在更短的開發時間內實現更高的安全性。
在困難條件下提供可靠的檢測
康耐視的視覺工具根據最嚴格的標準開發,能夠保證運行的準確度和安全性。目標圖像的最重要的細節,如邊緣、度量、角度、wanquduheyinying,nenggoubeizhuyimingquebianren。xitonghuijianghuoqutuxiangdekongjianzhuangkuangyijizhexiezhongyaoxijiezhijiandeguanxiyushishituxiangjinxingbijiao。genjusuohuodedexinxi,mubiaodejingqueweizhijiunengbeiquedingxialai。
因此係統能夠以更高的穩定性、準(zhun)確(que)度(du)和(he)速(su)度(du)辨(bian)認(ren)某(mou)些(xie)細(xi)節(jie)。通(tong)過(guo)對(dui)目(mu)標(biao)圖(tu)像(xiang)的(de)輪(lun)廓(kuo)和(he)結(jie)構(gou)的(de)同(tong)步(bu)檢(jian)測(ce),光(guang)照(zhao)條(tiao)件(jian)的(de)改(gai)變(bian)和(he)對(dui)比(bi)度(du)帶(dai)來(lai)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)能(neng)被(bei)消(xiao)除(chu)。這(zhe)些(xie)性(xing)能(neng)在(zai)檢(jian)測(ce)HUD圖像的變形和扭曲時被證明是行之有效的。視覺工具的功能安全性也達到了BMW規定的標準,即99%以上。
符合高標準
圖像處理係統必須滿足BMWdeyixiliebiaozhun,kangnaishigongsitigongdechanpinduonianlaiyizhinengmanzuzhexieyaoqiu。zhenzhengzhongyaodeyigewentishizhengtaoxitongnengfouwendingkekaodeyunxing。zaiyitaoquanmiancanshuhuadexitongzhongbuyunxuyourenheguliyunxingdexitongcunzai。duigongchangdejishuyuangonglaishuo,zuizhongyaodeshiruhebatuxiangchulixitongwanzhengkekaodezhenghedaogongchangdezhenduanxitongzhong。
保證客戶滿意度的長期可追溯性
BMW與Gefasoft的合作是頗有成效的。最終解決方案的形成很大程度上得益於Gefasoft的靈活性和在短時間內的快速反應性。2004年,首個HUD檢測係統順利安裝運行。之後整個係統的成功讓BMW在丁哥爾芬(Dingolfing)工廠的普通型汽車生產線上也安裝了這個係統。如今,大約有12套HUD測試係統在BMW的工廠裏24小時運行,保證了HUD的de完wan美mei質zhi量liang。測ce試shi結jie果guo儲chu存cun在zai中zhong央yang服fu務wu器qi的de數shu據ju庫ku中zhong,確que保bao了le完wan整zheng的de可ke追zhui溯su性xing。測ce試shi圖tu像xiang也ye被bei歸gui檔dang保bao存cun,如ru果guo客ke戶hu要yao求qiu查zha看kan,即ji使shi在zai幾ji年nian以yi後hou,公gong司si也ye可ke以yi證zheng明ming產chan品pin在zai發fa運yun時shi的de品pin質zhi。
關於康耐視
康耐視公司設計、研發、生產和銷售機器視覺係統,即有“視覺”的電腦。康耐視是機器視覺行業的全球領導者,自從1981年成立以來,已經銷售了30多萬套的機器視覺係統,累計利潤超過20億美元。康耐視的模塊化視覺係統部門總部位於美國馬薩諸塞州的Natick郡,專門生產用於多個離散項目製造自動化和確保質量的機器視覺係統。康耐視的表麵檢查係統部門總部位於加州的Alameda郡,專門生產用於連續模式下產品表麵檢測的機器視覺係統,如金屬、紙張和塑料等。除了在美國馬薩諸塞州Natick郡的總部,康耐視在北美、日本、歐洲和東南亞都設有地區辦公室。康耐視歐洲公司的總部設在巴黎附近的呂埃耶-馬爾邁鬆(Rueil-. Malmaison)市。請訪問康耐視網站: http://www.cognex-china.com