检测技术是制造业的基础。随着制造业水平的快速发展,制造领域不断扩大,产品质量不断提高。相应地,对检测技术提出了新的要求,许多传统的检测方法已经不能满足现代制造业的要求。例如,在汽车工业中,为了全面控制汽车车身的制造质量,需要在制造现场对制造过程中的产品(或零件)进行检验。这是一个典型的在线测量问题,在现代制造业中具有广泛的代表性,传统的测量方法很难解决。对于工业中大量生产的产品,传统的人工检查有以下不可避免的缺点:
(1)容易遗漏。因为人眼检测,眼睛容易疲劳,会造成找不到故障的问题。并且人工检测主观性大,判断标准不统一,导致检测质量不稳定。
(2)检测速度慢,检测时间长。比如对于图形复杂的印刷电路板,人工很难实现快速高效的检测,所以人工检测无法满足高速的生产效率。
(3)随着技术的发展,设备成本降低,人工成本增加。将很难实现高质高效,还会增加生产成本。
(4)随着信息技术的发展,人工检测有着不可克服的缺点,如检测结果的实时保存和远程传输,原始图像的保存和远程传输等。
(5)有些在线检测系统是接触检测,需要与产品接触测量,所以可能会损坏产品。
机器视觉检测技术集电子学、光电检测、图像处理和计算机技术于一体,是精密检测技术领域中最具发展潜力的新技术。将机器视觉检测技术引入工业,实现物体(产品或零件)三维尺寸或位置的快速测量,具有非接触、速度快、柔性好等突出优点,在现代制造业中具有重要的应用前景。
就其检验性质和适用范围而言,机械工业的检验体系可分为定量检验和定性检验两大类,每一类又可分为不同的子类。视觉在工业在线检测的各个应用领域非常活跃,如印刷电路板的视觉检测、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度的测量、容器体积或杂质的检测、机械零件的自动识别和分类、几何尺寸的测量等。另外,在很多其他方法难以检测到的情况下,利用机器视觉系统可以有效实现。机器视觉检测技术的应用越来越多地代替人来完成许多任务,这无疑大大提高了生产自动化水平和检测系统的智能化水平。
具体来说,机器视觉系统是指机器视觉产品,即图像采集设备,将采集到的物体转换成图像信号,传输到专门的图像处理系统,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,然后根据判别结果控制现场设备的动作。