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机器视觉知识详解

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点击次数:408 更新时间:2017年07月12日21:03:40 打印此页 关闭
 随着工业4.0时代的到来,机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要,为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识,包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。
   机器视觉是一门学科技术,广泛应用于生产制造检测等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程,感知环境等。机器视觉系统是将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 


    机器视觉优势机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有:



    为了更好地理解机器视觉,下面,我们来介绍在具体应用中的几种案例。
        啤酒厂采用的填充液位检测系统为例来进行说明:
 
    当每个啤酒瓶移动经过检测传感器时,检测传感器将会触发视觉系统发出频闪光,拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的图像并将图像保存到内存后,视觉软件将会处理或分析该图像,并根据啤酒瓶的实际填充液位发出通过-未通过响应。如果视觉系统检测到一个啤酒瓶未填充到位,即未通过检测,视觉系统将会向转向器发出信号,将该啤酒瓶从生产线上剔除。操作员可以在显示屏上查看被剔除的啤酒瓶和持续的流程统计数据。

    机器人视觉引导玩偶定位应用

 
        现场有两个振动盘,振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中,振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统,该系统通过判断玩偶正反面,把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人,机器人收到坐标后运动抓取产品,当振动盘中有很多玩偶处于反面时,VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量,当反面玩偶数量过多时,VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。
        该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面,计算出玩偶中心点坐标,发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料,大大减少人工成本,大幅提高生产效率。

    视觉检测在电子元件的应用:
       此产品为电子产品的按钮部件,产品来料为料带模式,料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后,使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值,来判断此区域有无缺胶情况。
       该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案,使用两个相机及光源配合机械设备,达到每次检测双面8个产品,每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时,立刻报警停机,保证了产品的合格率和设备的正常运行,提高生产效率。

        机器视觉的应用领域:
            •识别
            标准一维码、二维码的解码
            光学字符识别(OCR)和确认(OCV)
 

            •检测
            色彩和瑕疵检测
            零件或部件的有无检测
            目标位置和方向检测•测量
            尺寸和容量检测
            预设标记的测量,如孔位到孔位的距离 
 
            •机械手引导
            输出空间坐标引导机械手精确定位
 

        机器视觉系统的分类
            •智能相机
            •基于嵌入式
            •基于PC
 
        机器视觉系统的组成
            •图像获取:光源、镜头、相机、采集卡、机械平台
            •图像处理与分析:工控主机、图像处理分析软件、图形交互界面。
            •判决执行:电传单元、机械单元



        光源---光路原理
            照相机并不能看见物体,而是看见从物体表面反射过来的光。
            镜面反射:平滑表面以对顶角反射光线
            漫射反射:粗糙表面会从各个方向漫射光线
            发散反射:多数表面既有纹理,又有平滑表面,会对光线进行发散反射



            •光源---作用和要求
            在机器视觉中的作用
            照亮目标,提高亮度
            形成有利于图像处理的效果
            克服环境光照影响,保证图像稳定性
            用作测量的工具或参照
            良好的光场设计要求
            对比度明显,目标与背景的边界清晰
            背景尽量淡化而且均匀,不干扰图像处理
            与颜色有关的还需要颜色真实,亮度适中,不过曝或欠曝;




            •光源---光场构造
            明场: 光线反射进入照相机
            暗场:光线反射离开照相机


            •光源---构造光源


            使用不同照明技术对被测目标会产生不同的影响,以滚珠轴承为例:

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