工業(yè)零件的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)

    在工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)需要眾多的檢測(cè)工人，不僅影響生產(chǎn)效率，而且?guī)?lái)不可靠因素。視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)克服了傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)，它以檢測(cè)的安全性、可靠性及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)今檢測(cè)技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。

    機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的主要過(guò)程為：首先采用CCD攝像機(jī)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)。圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如：面積、長(zhǎng)度、數(shù)量、位置等。最后，根據(jù)預(yù)設(shè)的容許度和其他條件輸出結(jié)果，如：尺寸、角度、偏移量、個(gè)數(shù)、合格／不合格等，極大的提高了工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

    今天，我們給大家分享一下基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)零件檢測(cè)是如何實(shí)現(xiàn)的，這里我們選用維視圖像MV-E系列高分辨率面陣相機(jī)和BT雙遠(yuǎn)心鏡頭來(lái)做示例。

    機(jī)器視覺(jué)硬件產(chǎn)品

    對(duì)于工業(yè)零件的全系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程如下： 

     (1)將零件放到傳送帶上，隨步進(jìn)電機(jī)的移動(dòng)送到CCD下方； 

    (2)對(duì)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行曝光控制并采集圖像；

    (3)將采集到的圖像傳給計(jì)算機(jī)；

    (4)對(duì)圖像進(jìn)行濾波等預(yù)處理； 

    (5)選取待測(cè)量部分區(qū)域，對(duì)這一區(qū)域進(jìn)行亞像素定位，找出這一區(qū)域的邊緣，完成邊緣之間長(zhǎng)度的測(cè)量；

    (6)對(duì)角度的測(cè)量采用模板匹配的方法自動(dòng)找出待測(cè)圖像中的角度，然后測(cè)出角度的值； 

    (7)在實(shí)際生產(chǎn)測(cè)量中，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，判斷零件是否合格；

    (8)合格零件由剔除機(jī)構(gòu)送入產(chǎn)品箱，不合格零件送入廢品箱。 

   我們知道，影響系統(tǒng)測(cè)量精度的因素有很多種，通過(guò)實(shí)際分析，主要有成像系統(tǒng)的誤差、各種噪聲、標(biāo)定誤差和軟件算法等的誤差，下面我們來(lái)看看這些誤差對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的影響和解決辦法。

   1．成像系統(tǒng)的誤差：CCD的分辨率是測(cè)量系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，使用的CCD攝像機(jī)分辨率越高、被測(cè)目標(biāo)物的實(shí)際尺寸越小，圖像的物面分辨率就越高，即可使得系統(tǒng)檢測(cè)精度越高。成像系統(tǒng)的幾何畸變誤差是典型的系統(tǒng)誤差，是影響光學(xué)檢測(cè)精度的因素之一。選用維視圖像高質(zhì)量的雙遠(yuǎn)心鏡頭可提高檢測(cè)精度。 

    2．各種噪聲：包括照明系統(tǒng)由于供電電源波動(dòng)以及光源本身的發(fā)光不穩(wěn)定產(chǎn)生的隨機(jī) 起伏噪聲，光響應(yīng)非均勻性引起的空間起伏噪聲，攝像機(jī)由于暗電流分布不均、各光敏元大小、間隔不等引起的噪聲。選用亮度大、亮度可調(diào)、均勻性及穩(wěn)定性好的機(jī)器視覺(jué)光源和對(duì)CCD進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)置可有利于噪聲的控制。

    3．標(biāo)定誤差：系統(tǒng)在標(biāo)定過(guò)程中會(huì)引入誤差，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件在攝像機(jī)視場(chǎng)內(nèi)不同方位進(jìn)行多次采集圖像進(jìn)行標(biāo)定，然后求其均值作為最終的標(biāo)定系數(shù)，這樣既可消除鏡頭畸變引起的誤差又可去掉標(biāo)定過(guò)程引入的隨機(jī)誤差。

    4．軟件算法誤差：不同的圖像處理和分析手段以及不同的檢測(cè)方法和計(jì)算公式，都會(huì)帶來(lái)不同的誤差。SVMS智能檢測(cè)軟件配合高分辨CCD和雙遠(yuǎn)心鏡頭可有效提高檢測(cè)精度，減少軟件算法誤差。

    SVMS智能檢測(cè)軟件