1.什么是视觉检测系统?
视觉检测技术是基于计算机视觉研究的一种新的检测技术。与计算机视觉研究的视觉模式识别和视觉理解不同,视觉检测技术侧重于物体几何尺寸和位置的测量,如白车身三维尺寸的测量、模具三维形状的快速测量、大型工件同轴度和共面度的测量等。可广泛应用于在线测量、逆向工程等主动实时测量过程。
2.机器视觉检测系统的结构和工作原理
(1)系统组成
典型的视觉系统一般包括光源、镜头、CCD摄像机、图像处理单元、图像处理软件、监视器、通信/输入/输出单元等。
(2)工作原理
系统的视觉输出不是图像视频信号,而是经过运算处理后的检测结。通常机器视觉检测是用机器代替肉眼进行测量和判断。
首先用CCD摄像机将拍摄的物体转换成图像信号,传输到专门的图像处理系统,再根据像素分布、亮度、颜色等信息转换成数字信号。图像系统对这些信号进行各种运算,提取目标的特征,如面积、长度、数量、位置等。最后根据预设的公差和其他条件输出结果,如尺寸、角度、偏移量、数量、合格/不合格、是/否等。上位机(如PC、PLC)在实时获得测试结果后,命令运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。
3.机器视觉检测系统的典型应用领域和市场现状
视觉的特点是自动化、客观、非接触、高精度。与一般的图像处理系统相比,机器视觉系统在工业现场环境中更强调精度、速度和可靠性。视觉特别适用于大批量生产中的质量检测,如: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、特征/字符识别等。主要应用于汽车、制药、电子电气、制造、包装、食品、饮料、医药等领域。
由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,并且易于自动处理和集成设计信息和加工控制信息,因此在现代自动化生产过程中的成品检验和质量控制领域得到广泛应用。机器视觉系统的特点是提高生产的灵活性和自动化程度。在一些不适合人工作业或者人工视觉难以满足要求的危险工作环境中,使用机器视觉代替人工视觉。同时,在大规模工业生产过程中,采用人工视觉检测产品质量不仅效率低而且不准确,而采用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和自动化程度。此外,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。
4.机器视觉检测系统的展望
机器视觉检测系统可以大大降低检测成本,提高产品质量,加快生产速度,提高生产效率。视觉系统作为一种高精度非接触测量方案,涉及光学和图像处理算法,是一种高度专业化的产品。在整个测控系统中,往往需要与运动控制系统配合完成位置和进给控制。另外,在生产线上进行多工序同步连续检测时,视觉系统必须具备分布式联网能力。机器视觉、运动控制、网络通信等先进技术的结合正在改变工业自动化生产的面貌。随着机器视觉技术的成熟和发展,可以预期它将广泛应用于现代和未来的制造企业。