工業(yè)零件的機器視覺檢測

    在工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)需要眾多的檢測工人，不僅影響生產(chǎn)效率，而且?guī)聿豢煽恳蛩?。視覺檢測技術(shù)克服了傳統(tǒng)檢測技術(shù)的缺點，它以檢測的安全性、可靠性及自動化程度高等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用，成為當今檢測技術(shù)的研究熱點之一。

    機器視覺檢測的主要過程為：首先采用CCD攝像機將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(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。圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如：面積、長度、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器視覺的工業(yè)零件檢測是如何實現(xiàn)的，這里我們選用維視圖像MV-E系列高分辨率面陣相機和BT雙遠心鏡頭來做示例。

    機器視覺硬件產(chǎn)品

    對于工業(yè)零件的全系統(tǒng)檢測過程如下： 

     (1)將零件放到傳送帶上，隨步進電機的移動送到CCD下方； 

    (2)對工業(yè)相機進行曝光控制并采集圖像；

    (3)將采集到的圖像傳給計算機；

    (4)對圖像進行濾波等預(yù)處理； 

    (5)選取待測量部分區(qū)域，對這一區(qū)域進行亞像素定位，找出這一區(qū)域的邊緣，完成邊緣之間長度的測量；

    (6)對角度的測量采用模板匹配的方法自動找出待測圖像中的角度，然后測出角度的值； 

    (7)在實際生產(chǎn)測量中，根據(jù)技術(shù)指標要求，判斷零件是否合格；

    (8)合格零件由剔除機構(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)測量精度的因素有很多種，通過實際分析，主要有成像系統(tǒng)的誤差、各種噪聲、標定誤差和軟件算法等的誤差，下面我們來看看這些誤差對檢測系統(tǒng)的影響和解決辦法。

   1．成像系統(tǒng)的誤差：CCD的分辨率是測量系統(tǒng)中的一項重要指標，使用的CCD攝像機分辨率越高、被測目標物的實際尺寸越小，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)檢測精度的因素之一。選用維視圖像高質(zhì)量的雙遠心鏡頭可提高檢測精度。 

    2．各種噪聲：包括照明系統(tǒng)由于供電電源波動以及光源本身的發(fā)光不穩(wěn)定產(chǎn)生的隨機 起伏噪聲，光響應(yīng)非均勻性引起的空間起伏噪聲，攝像機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)定性好的機器視覺光源和對CCD進行合理的參數(shù)設(shè)置可有利于噪聲的控制。

    3．標定誤差：系統(tǒng)在標定過程中會引入誤差，通過對標準件在攝像機視場內(nèi)不同方位進行多次采集圖像進行標定，然后求其均值作為最終的標定系數(shù)，這樣既可消除鏡頭畸變引起的誤差又可去掉標定過程引入的隨機誤差。

    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方法和計算公式，都會帶來不同的誤差。SVMS智能檢測軟件配合高分辨CCD和雙遠心鏡頭可有效提高檢測精度，減少軟件算法誤差。

    SVMS智能檢測軟件