機器視覺檢測說明及實例分析
機器視覺:我對機器視覺的理解是使用工業相機對產品進行拍照,檢測,輸出結果,機構利用結果進行剔除等動作。根據機械視覺的工序,就會涉及到產品的定位,光源,拍照,檢測工具,輸出I/O等。 我們最近有個案例就是視覺系統的一個縮影。先介紹一下,該案例是對洗發液瓶子的檢測,有三種大小不一的規格,檢測內容包括瓶蓋有無,是否蓋好,以及瓶子的正反面的批號檢測。 1.定位 對象或特征的精確定位是一個檢測系統或由視覺引導的運動系統的重要功能。瓶子在運行中可定會出現位置的不穩定,而且有三種大小不一的產品規格,如何確保每次的位置一致呢?該案例,我們克服定位不穩定的方式主要是機構保證和視覺定位。
1)機構傳感器 機構保證,當然是靠傳感器來確保,由于有三種大小不一的產品規格,怎么樣才能讓客戶更換產品更方便?我們就根據三種規格的高度,標簽的位置設置了一款傳感器的支架,如下圖,三個高度分別是三個檔位,生產不同的產品,只要使用相對應的檔位傳感器即可,一秒即可!
2)視覺定位 使用Conmeas軟件,對產品進行更為精確的定位,conmeas軟件是我們自己開發的軟件,視覺的定位就是使用模板,在搜索的局域內先尋找模板,進行初定位,從而使檢測框跟隨產品一起移動,避免了產品字符批號太小,無法找尋的問題。 2.光源與照明 眾所周知,適當的燈光和照明對視覺應用的成功至關重要。有時,盡管選擇了最合適的燈光和照明,但是,如果被監測 的對象或特征稍微變動一下,就要求相應改變燈光和照明亮度,故一切光源均需要良好的定位作為基礎的根據檢測不同的項目自然需要選用不同的光源,該案例主要檢測瓶蓋,與瓶身的批號。 瓶蓋的檢測:1)有無瓶蓋檢測 2)瓶蓋是否蓋好 根據這兩項內容,很容易的想到使用灰度來檢測,自然使用背光源。 平身正反面的批號檢測:需要檢測批號,使用條形燈。如果你想只用普通的條形燈,那就錯了。 1)由于產品運動快,安裝環境昏暗; 2)產品的大小不一,正反面的批號的高度也不一,產品運動中檢測,環境昏暗自然需要亮度較大的光源,同時產品的大小不一,也涉及到相機景深的問題,外部光源強大,那光圈就可以打小點,景深會大,另外產品的正反面批號的高度不一樣,自然也要考慮到光源的安裝位置問題,根據這些考慮,該案例了頻閃條形燈。產品經過時,光源閃亮,能瞬間產生高亮光。另外使用頻閃光源,還有其它好處,省電,減少光污染。
3.視覺檢測 針對檢測內容,一共用了三個相機,相機一檢測正面批號,相機二檢測反面批號,相機三檢測瓶蓋情況,下面我們介紹一下各個相機的檢測情況 1)相機一,相機二檢測批號方法是一樣的 a, 圖象預處理 由于瓶子上的批號在運動中,亮度和對象表面或材料不同是會有變化的,所以圖像預處理是非常的重要。圖象預處理算法能把批號的特征點放大,以使視覺工具能更好的檢測它們,去除其它雜點以至視覺工具能更準確穩定的檢測。 b, OCV檢測 使用Conmeas軟件使用OCV的檢測方式,使用該檢測方式最大的特點是操作方便,按照我們平常對OCV的理解,OCV需要訓練很多字符,這個是件很麻煩的事,一般是需要建立一個字符庫的,為了方便操作,我們簡化了很多繁瑣的步驟,只需要點擊一個訓練的按鈕,添加即可。
2)相機三檢測瓶蓋的有無,瓶蓋是否擰好 檢測瓶蓋的有無,只需要在瓶蓋的位置檢測灰度即可,沒有瓶蓋的時候,灰度為255,有瓶蓋的時候灰度為170左右,這樣就足以判別,另外有瓶蓋,但瓶蓋并沒有擰好與又該證明去判斷呢?其實原理也是一樣的,就如下面的圖片一樣,擰不好或者擰過了的瓶蓋也會露出一些空白的地方,因為有了良好的定位工具的保證,檢測框會隨著瓶子精確移動,故值需要把檢測框放置在瓶蓋的邊緣,檢測灰度即可。
3)輸出I/O 產品的輸出信號相對來說比較簡單,把產品照片處理后的NG信號發給PLC 應用循環時間: 現場產品運行的時間為5pcs/s, Conmeas軟件簡化了拍照時間和拍照后圖片的處理時間,才能適應快速生產的要求 產品長時間測試: 現場產品經過一個月的測試,能達到誤檢測為1‰,漏檢為零。

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