机器视觉技术在工业检测中的应用.docx

机器视觉技术在工业检测中的应用.docx机器视觉技术在工业检测中的应用人类在生产实践的过程中,面临自身能力的局限性,因而发明和创造了许多智能机器,来辅助或代替人类完成任务。智能机器能模拟人类的功能,感知外部世界并有效地解决人所不能解决的问题。人类感知外部批界主要是通过视觉、触觉、听觉和嗅觉等感觉器官,其中约80%的信息是由视觉获取的。因此,对智能机器來说,赋予机器以人类视觉功能是极其重要的。?在现代工业自动化生产中,涉及到各种各样的检查、测量和零件识别应用,例如汽车零配件尺寸检查和自动装配的完整性检查,电子装配线的元件自动定位,饮料瓶盖的印刷质量检查,产品包装上的条码和字符识别等。这类应用的共同特点是连续大批量生产、对外观质量的要求非常高。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能靠人工检测来完成,我们经常在一些工厂的现代化流水线后面看到数以百计其至逾千的检测工人来执行这道工序,在给工厂增加巨大的人工成木和管理成木的同时,仍然不能保证100%的检验合格率(即〃零缺陷〃),而当今企业之间的竞争,%的缺陷存在。有些时候,如微小尺寸的精确快速测量,形状匹配,颜色辨识等,用人眼根本无法连续稳定地进行,其它物理量传感器也难有用武Z地。这时,人们开始考虑把计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性,与人类视觉的高度智能化和抽象能力相结合,由此逐渐形成了一门新学科一机器视觉。9?部分产品介绍请参考金徳创产品事业部网站〃物联网与监控〃〃摄像机与机器视觉〃:9■99?机器视觉系统的构成?一套完整的机器视觉系统包括照明系统、镜头、摄像机、图像卡以及运动装置,每一个部件对图像质量都产生影响,包括连接线以及整机调试人员的经验都会导致结果不同,对于不同的应用我们都需要考虑到系统的运行速度,使用黑白还是彩色、检测物体尺寸、视场多大、分辨率多高、对比度多大。?典型典型的视觉系统一般包括如下部分:光源,D照相机,图像处理单元(或图像捕获卡),图像处理软件,监视器,通讯/输入输出单元等。视觉系统的输出并非图像视频信号,而是经过运算处理之后的检测结果,如尺寸数据。上位机如PC和PLC实时获得检测结果后,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作,如定位和分选。9■?从视从视觉系统的运行环境分类,可分为PC-BASED系统和PLC-BASED系统。基于PC的系统利用了其开放性,高度的编程灵活性和良好的Windows界面,同时系统总体成本较低。系统内含高性能图像捕获卡,一般可接多个镜头,配套软件方面,从低到高有几个层次,如Windows95/98/NT环境下C/C++编程用DLL,可视化控件ActiveX提供VB和VC++下的图形化编程环境,其至Windows下的面向对象的机器视觉组态软件,用户可用它快速开发复杂高级的应用。在基于PLC的系统中,视觉的作用更像一个智能化的传感器,图像处理单元独立于系统,通过串行总线和I/O与PLC交换数据。系统硬件一般利用高速专用ASIC或嵌入式计算机进行图像处理,系统软件保存在图像处理器屮,通过类似于游戏键盘的简单装置对显示在监视器中的菜单进行配置,或在PC上开发软件然后下载。基于PLC的系统体现了可靠性高、集成化,小型化、高速化、低成本的特点。9■9■?采用光学成像技术(通常使用摄像机)获取目标物体的图像,再经过快速图像处理与图像识別算法,从抓拍图像中获取目标的尺寸、方向、光谱特征、结构及缺陷等信息,从而执行产品检验、分类与分组,装配线上的机械手运动引导、零件的识别与定位,生产过程中的质量控制。9■?机器视觉技术在工业检测中的作用:?:观察9?:自动化对准安装9■?3,测量:视觉尺寸测量或精密测量?:表面缺陷、轮廓、粗糙度、纹理9?:各种字符或条码识别9■?行业应用举例:9?机器机器视觉极适用于大批量生产过程中的测量、检查和辨识,女山零件装配完整性,装配尺寸精度,零件加工精度,位置/角度测量,零件识别,特性/字符识别等。其最大的应用行业为:汽车,制药,电子与电气,制造,包装/食品/饮料,医学。如对汽车仪表盘加工精度的检查,高速贴片机上对电子元件的快速定位,对管脚数目的检查,对IC表面印字符的辨识,胶囊生产中对胶囊壁厚和外观缺陷的检查,轴承生产中对滚珠数量和破损情况的检查,食品包装上面对生产H期的辨识,对标签贴放位置的检查等等。9■?机器视觉一电子行业应用:?字符的读取和校验;磁头等的夹角;线路板线路和开空的尺寸和位置测量;电子产品,医疗产品:尺寸测量硬盘元器件,信号连接件电脑配件:BGA锡球检查;?信号连接器硬盘装配过程中工艺的检测:部件位置,尺寸手机部件:尺寸检测,位置度检测;?电脑配件:内存条ddrdim尺寸检测电脑微机通讯接口机器人机械手自动装配中的工件定位;?PCB板分立元件的位置,焊点的质量PDA,手机,数码储