机器视觉系统又称工业视觉系统,其原理是:将感产品或区域进行成像,然后根据其图像信息用专用的图像处理软件进行处理,根据处理结果软件能自动判断产品的位置、尺寸、外观信息,并根据人为预先设定的标准进行合格与否的判断,输出其判断信息给执行机构。
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,视觉设备经销商,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等,实现自动识别功能。
图像的获取
图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据,它主要由三部分组成:
* 照明
* 图像聚焦形成
* 图像确定和形成摄像机输出信号
1、照明
照明和影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,视觉设备多少钱,以达到较佳效果。
过去,许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源,这主要是因为可见光容易获得,价格低,并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、钠光灯。但是,这些光源的一个较大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例,在使用的一个100小时内,视觉设备,光能将下降15%,随着使用时间的增加,光能将不断下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。
另一个方面,环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能,使输出的图像数据存在噪声,视觉设备有哪些,一般采用加防护屏的方法,减少环境光的影响。
由于存在上述问题,在现今的工业应用中,对于某些要求高的检测任务,常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。但是不可见光不利于检测系统的操作,且价格较高,所以,目前在实际应用中,仍多用可见光作为光源。
以表面缺陷检测系统为例对该系统做简要说明:
系统主要功能
为了满足实际生产的需要,表面缺陷检测系统具有以下适用功能:
自动完成工件与相机获取图像同步
自动检测产品表面斑点、凹坑、铜点、划伤等缺陷
可根据需要对缺陷类型学习并进行命名
可根据需要选择需要检测的缺陷类型
可根据需要自主设定缺陷大小
对不良位置进行***,可控制贴标设备会打印设备进行标识
对不良品图像进行自动存储,可进行历史查询
自动统计(良品、不良品、总数等)
异常时提供声、光报警,并可控制设备停机
系统有自学习功能,且学习过程操作简单
目前缺陷检测系统应用***多的有金属表面、玻璃便面、纸张表面、电子元器件表面等对外观有严格要求又有明确指标的物品。
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