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機器視覺技術的優越性
由(you)於(yu)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)獲(huo)取(qu)大(da)量(liang)信(xin)息(xi),而(er)且(qie)易(yi)於(yu)自(zi)動(dong)處(chu)理(li),也(ye)易(yi)於(yu)同(tong)設(she)計(ji)信(xin)息(xi)以(yi)及(ji)加(jia)工(gong)控(kong)製(zhi)信(xin)息(xi)集(ji)成(cheng),因(yin)此(ci),在(zai)現(xian)代(dai)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong),人(ren)們(men)將(jiang)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)廣(guang)泛(fan)地(di)用(yong)於(yu)工(gong)況(kuang)監(jian)視(shi)、chengpinjianyanhezhiliangkongzhidenglingyu。jiqishijiaoxitongdetedianshitigaoshengchanderouxinghezidonghuachengdu。zaiyixiebushiheyurengongzuoyedeweixiangongzuohuanjinghuorengongshijiaonanyimanzuyaoqiudechanghe,changyongjiqishijiaolaitidairengongshijiao;同tong時shi在zai大da批pi量liang工gong業ye生sheng產chan過guo程cheng中zhong,用yong人ren工gong視shi覺jiao檢jian查zha產chan品pin質zhi量liang效xiao率lv低di且qie精jing度du不bu高gao,用yong機ji器qi視shi覺jiao檢jian測ce方fang法fa可ke以yi大da大da提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv和he生sheng產chan的de自zi動dong化hua程cheng度du。而er且qie機ji器qi視shi覺jiao易yi於yu實shi現xian信xin息xi集ji成cheng,是shi實shi現xian計ji算suan機ji集ji成cheng製zhi造zao的de基ji礎chu技ji術shu。
總之,隨著機器視覺技術自身的成熟和發展,可以預計它將在現代和未來製造企業中得到越來越廣泛的應用。
機器視覺工業檢測係統類型
機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)工(gong)業(ye)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)就(jiu)其(qi)檢(jian)測(ce)性(xing)質(zhi)和(he)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)而(er)言(yan),分(fen)為(wei)定(ding)量(liang)和(he)定(ding)性(xing)檢(jian)測(ce)兩(liang)大(da)類(lei),每(mei)類(lei)又(you)分(fen)為(wei)不(bu)同(tong)的(de)子(zi)類(lei)。機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)在(zai)工(gong)業(ye)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)的(de)各(ge)個(ge)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)十(shi)分(fen)活(huo)躍(yue),如(ru):印刷電路板的視覺檢查、鋼板表麵的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質檢測、機ji械xie零ling件jian的de自zi動dong識shi別bie分fen類lei和he幾ji何he尺chi寸cun測ce量liang等deng。此ci外wai,在zai許xu多duo其qi它ta方fang法fa難nan以yi檢jian測ce的de場chang合he,利li用yong機ji器qi視shi覺jiao係xi統tong可ke以yi有you效xiao地di實shi現xian。機ji器qi視shi覺jiao的de應ying用yong正zheng越yue來lai越yue多duo地di代dai替ti人ren去qu完wan成cheng許xu多duo工gong作zuo,這zhe無wu疑yi在zai很hen大da程cheng度du上shang提ti高gao了le生sheng產chan自zi動dong化hua水shui平ping和he檢jian測ce係xi統tong的de智zhi能neng水shui平ping。
機器視覺在質量檢測中的應用實例
機器視覺係統在質量檢測的各個方麵得到了廣泛的應用,例如:采用激光掃描與CCD探測係統的大型工件平行度、垂chui直zhi度du測ce量liang儀yi,它ta以yi穩wen定ding的de準zhun直zhi激ji光guang束shu為wei測ce量liang基ji線xian,配pei以yi回hui轉zhuan軸zhou係xi,旋xuan轉zhuan五wu角jiao標biao棱leng鏡jing掃sao出chu互hu相xiang平ping行xing或huo垂chui直zhi的de基ji準zhun平ping麵mian,將jiang其qi與yu被bei測ce大da型xing工gong件jian的de各ge麵mian進jin行xing比bi較jiao。在zai加jia工gong或huo安an裝zhuang大da型xing工gong件jian時shi,可ke用yong該gai認ren錯cuo器qi測ce量liang麵mian間jian的de平ping行xing度du及ji垂chui直zhi度du。
以頻閃光作為照明光源,利用麵陳和線陳CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件,實現熱軋螺紋鋼幾何參數在線測量的動態檢測係統。
視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)軸(zhou)承(cheng)的(de)負(fu)載(zai)和(he)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua),消(xiao)除(chu)過(guo)載(zai)和(he)過(guo)熱(re)的(de)危(wei)險(xian)。將(jiang)傳(chuan)統(tong)上(shang)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)滾(gun)珠(zhu)表(biao)麵(mian)保(bao)證(zheng)加(jia)工(gong)質(zhi)量(liang)和(he)安(an)全(quan)操(cao)作(zuo)的(de)被(bei)動(dong)式(shi)測(ce)量(liang)變(bian)為(wei)主(zhu)動(dong)式(shi)監(jian)控(kong)。
用微波作為信號源,根據微波發生器發出不同波濤率的方波,測量金屬表麵的裂紋,微波的波的頻率越高,可測的裂紋越狹小。
總之,類似的實用係統還有許多,這裏就不一一概述了。下麵我們較詳細地介紹三個實用機器視覺係統。
基於機器視覺的儀表板總成智能集成測試係統
EQ140-II汽車儀表板總成是我國某汽車公司生產的儀表產品,儀表板上安裝有速度裏程表、水溫表、汽油表、電流表、信號報警燈等,其生產批量大,出廠前需要進行一次質量終檢。檢測項目包括:檢測速度表等五個儀表指針的指示誤差;檢測24個信號報警燈和若幹照明9燈deng是shi否fou損sun壞huai或huo漏lou裝zhuang。一yi般ban采cai用yong人ren工gong目mu測ce方fang法fa檢jian查zha,誤wu差cha大da,可ke靠kao性xing差cha,不bu能neng滿man足zu自zi動dong化hua生sheng產chan的de需xu要yao。基ji於yu機ji器qi視shi覺jiao的de智zhi能neng集ji成cheng測ce試shi係xi統tong,改gai變bian了le這zhe種zhong現xian狀zhuang,實shi現xian了le對dui儀yi表biao板ban總zong成cheng智zhi能neng化hua、全自動、高精度、快速質量檢測,克服了人工檢測所造成的各種誤差,大大提高了檢測效率。
整個係統分為四個部分:為儀表板提供模擬信號源的集成化多路標準信號源、具有圖像信息反饋定位的雙坐標CNC係統、攝像機圖像獲取係統和主從機平行處理係統。
金屬板表麵自動控傷係統
金(jin)屬(shu)板(ban)如(ru)大(da)型(xing)電(dian)力(li)變(bian)壓(ya)器(qi)線(xian)圈(quan)扁(bian)平(ping)線(xian)收(shou)音(yin)機(ji)蒙(meng)朧(long)皮(pi)等(deng)的(de)表(biao)麵(mian)質(zhi)量(liang)都(dou)有(you)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu),但(dan)原(yuan)始(shi)的(de)采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)目(mu)視(shi)或(huo)用(yong)百(bai)分(fen)表(biao)加(jia)控(kong)針(zhen)的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)不(bu)僅(jin)易(yi)受(shou)主(zhu)觀(guan)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang),而(er)且(qie)可(ke)能(neng)會(hui)繪(hui)被(bei)測(ce)表(biao)麵(mian)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)劃(hua)傷(shang)。金(jin)屬(shu)板(ban)表(biao)麵(mian)自(zi)動(dong)探(tan)傷(shang)係(xi)統(tong)利(li)用(yong)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)對(dui)金(jin)屬(shu)表(biao)麵(mian)缺(que)陷(xian)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)檢(jian)查(zha),在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)高(gao)速(su)、準確地進行檢測,同時由於采用非接角式測量,避 免了產生新劃傷的可能。其工作原理圖如圖8-6所示;在此係統中,采用激光器作為光源,通過濾波器濾除激光束周圍的雜散光,擴束鏡和準直鏡使激光束變為平行光並以45度的入射角均勻照明被檢查的金屬板表麵。金屬板放在檢驗台上。檢驗台可在X、Y、Z三個方向上移動,攝像機采用TCD142D型2048線陳CCD,鏡頭采用普通照像機鏡頭。CCD接口電路采用單片機係統。主機PC機主要完成圖像預處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等,並可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS-232口進行雙向通訊,結合異步A/D轉換方式,構成人機交互式的數據采集與處理。
該係統主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢查鋼板X方向的移動相結合,取得金屬板表麵的三維圖像信息。
汽車車身檢測係統
英國ROVER汽車公司800係列汽車車身輪廓尺寸精度的100%在線檢測,是機器視覺係統用於工業檢測中的一個較為典型的例子,該係統由62個測量單元組成,每個測量單元包括一台激光器和一個CCD攝像機,用以檢測車身外殼上288個測量點。汽車車身置於測量框架下,通過軟件校準車身的精確位置。
測量單元的校準將會影響檢測精度,因而受到特別重視。每個激光器/攝像機單元均在離線狀態下經過校準。同時還有一個在離線狀態下用三坐標測量機校準過的校準裝置,可對攝像頂進行在線校準。
檢測係統以每40秒檢測一個車身的速度,檢測三種類型的車身。係統將檢測結果與人、從CAD模型中撮出來的合格尺寸相比較,測量精度為±0.1mm。 ROVER的質量檢測人員用該係統來判別關鍵部分的尺寸一致性,如車身整體外型、門、玻璃窗口等。實踐證明,該係統是成功的,並將用於ROVER公司其它係統列汽車的車身檢測。
紙幣印刷質量檢測係統:該係統利用圖像處理技術,通過對紙幣生產流水線上的紙幣20多項特征(號碼、盲文、顏色、圖案等)進行比較分析,檢測紙幣的質量,替代傳統的人眼辨別的方法。
智能交通管理係統:通過在交通要道放置攝像頭,當有違章車輛(如闖紅燈)時shi,攝she像xiang頭tou將jiang車che輛liang的de牌pai照zhao拍pai攝she下xia來lai,傳chuan輸shu給gei中zhong央yang管guan理li係xi統tong,係xi統tong利li用yong圖tu像xiang處chu理li技ji術shu,對dui拍pai攝she的de圖tu片pian進jin行xing分fen析xi,提ti取qu出chu車che牌pai號hao,存cun儲chu在zai數shu據ju庫ku中zhong,可ke以yi供gong管guan理li人ren員yuan進jin行xing檢jian索suo。
金相分析:金相圖象分析係統能對金屬或其它材料的基體組織、雜質含量、組織成分等進行精確、客觀地分析,為產品質量提供可靠的依據。
醫療圖像分析:血液細胞自動分類計數、染色體分析、癌症細胞識別等。
瓶裝啤酒生產流水線檢測係統:可以檢測啤酒是否達到標準的容量、啤酒標簽是否完整等。
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