引言:
機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作,這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統的智能水平携丁。
機器視覺工業(yè)檢測系統就其檢測性質和應用范圍而言琢歇,分為定量和定性檢測兩大類,每類又分為不同的子類拿详。機器視覺在工業(yè)在線檢測的各個應用領域十分活躍拭牌,如:印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷葵稚、大型工件平行度和垂直度測量帘衣、容器容積或雜質檢測、機械零件的自動識別分類和幾何尺寸測量等洁席。此外税则,在許多其它方法難以檢測的場合,利用機器視覺系統可以有效地實現值唉。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作赡喻,這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統的智能水平疮肿。
機器視覺在質量檢測中的應用實例
機器視覺系統在質量檢測的各個方面得到了廣泛的應用,例如:采用激光掃描與CCD探測系統的大型工件平行度旭手、垂直度測量儀家么,它以穩(wěn)定的準直激光束為測量基線,配以回轉軸系汁掠,旋轉五角標棱鏡掃出互相平行或垂直的基準平面略吨,將其與被測大型工件的各面進行比較。在加工或安裝大型工件時考阱,可用該認錯器測量面間的平行度及垂直度翠忠。
以頻閃光作為照明光源,利用面陣和線陣CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測器件乞榨,實現熱軋螺紋鋼幾何參數在線測量的動態(tài)檢測系統秽之。
視覺技術實時監(jiān)控軸承的負載和溫度變化,消除過載和過熱的危險吃既。將傳統上通過測量滾珠表面保證加工質量和安全操作的被動式測量變?yōu)橹鲃邮奖O(jiān)控考榨。
用微波作為信號源,根據微波發(fā)生器發(fā)出不同波濤率的方波鹦倚,測量金屬表面的裂紋河质,微波的波的頻率越高,可測的裂紋越狹小申鱼。
總之愤诱,類似的實用系統還有許多,這里就不一一概述了捐友。下面我們較詳細地介紹三個實用機器視覺系統晋粱。
基于機器視覺的儀表板總成智能集成測試系統
EQ140-II汽車儀表板總成是我國某汽車公司生產的儀表產品,儀表板上安裝有速度里程表埋吊、水溫表馁惨、汽油表、電流表愈苛、信號報警燈等业弊,其生產批量大,出廠前需要進行一次質量終檢伶门。檢測項目包括:檢測速度表等五個儀表指針的指示誤差于哩;檢測24個信號報警燈和若干照明9燈是否損壞或漏裝。一般采用人工目測方法檢查棵擂,誤差大见炫,可靠性差,不能滿足自動化生產的需要拙达〉眉冢基于機器視覺的智能集成測試系統腐蛀,改變了這種現狀,實現了對儀表板總成智能化回溺、全自動春贸、高精度、快速質量檢測萍恕,克服了人工檢測所造成的各種誤差瓮恭,大大提高了檢測效率。
整個系統分為四個部分:為儀表板提供模擬信號源的集成化多路標準信號源屯蹦、具有圖像信息反饋定位的雙坐標CNC系統绳姨、攝像機圖像獲取系統和主從機平行處理系統。
金屬板表面自動控傷系統
金屬板如大型電力變壓器線圈扁平線收音機蒙朧皮等的表面質量都有很高的要求脑蠕,但原始的采用人工目視或用百分表加控針的檢測方法不僅易受主觀因素的影響措暗,而且可能會繪被測表面帶來新的劃傷。金屬板表面自動探傷系統利用機器視覺技術對金屬表面缺陷進行自動檢查谅沛,在生產過程中高速朗玩、準確地進行檢測,同時由于采用非接角式測量即荞,避免了產生新劃傷的可能。其工作原理圖如圖8-6所示辟焚;在此系統中垫弱,采用激光器作為光源究滞,通過針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光衅疙,擴束鏡和準直鏡使激光束變?yōu)槠叫泄獠⒁?5度的入射角均勻照明被檢查的金屬板表面。金屬板放在檢驗臺上喧伞。檢驗臺可在X、Y潘鲫、Z三個方向上移動,攝像機采用TCD142D型2048線陳CCD挖函,鏡頭采用普通照像機鏡頭浊竟。CCD接口電路采用單片機系統。主機PC機主要完成圖像預處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等振定,并可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS-232口進行雙向通訊偷菩,結合異步A/D轉換方式拄下,構成人機交互式的數據采集與處理。
該系統主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢查鋼板X方向的移動相結合鸳咐,取得金屬板表面的三維圖像信息。
汽車車身檢測系統
英國ROVER汽車公司800系列汽車車身輪廓尺寸精度的100%在線檢測虏淋,是機器視覺系統用于工業(yè)檢測中的一個較為典型的例子沦昆,該系統由62個測量單元組成,每個測量單元包括一臺激光器和一個CCD攝像機愿凶,用以檢測車身外殼上288個測量點。汽車車身置于測量框架下七婴,通過軟件校準車身的精確位置察滑。
測量單元的校準將會影響檢測精度修肠,因而受到特別重視户盯。每個激光器/攝像機單元均在離線狀態(tài)下經過校準。同時還有一個在離線狀態(tài)下用三坐標測量機校準過的校準裝置莽鸭,可對攝像頂進行在線校準。
檢測系統以每40秒檢測一個車身的速度足淆,檢測三種類型的車身织岁。系統將檢測結果與人、從CAD模型中撮出來的合格尺寸相比較着脐,測量精度為±0.1mm。 ROVER的質量檢測人員用該系統來判別關鍵部分的尺寸一致性乡捧,如車身整體外型、門抓惫、玻璃窗口等塌自。實踐證明,該系統是成功的悟旧,并將用于ROVER公司其它系統列汽車的車身檢測。
紙幣印刷質量檢測系統:該系統利用圖像處理技術区丑,通過對紙幣生產流水線上的紙幣20多項特征(號碼修陡、盲文、顏色魄鸦、圖案等)進行比較分析,檢測紙幣的質量旺罢,替代傳統的人眼辨別的方法。
智能交通管理系統:通過在交通要道放置攝像頭主经,當有違章車輛(如闖紅燈)時,攝像頭將車輛的牌照拍攝下來嗡窑,傳輸給中央管理系統毯甘,系統利用圖像處理技術,對拍攝的圖片進行分析耳恭,提取出車牌號优学,存儲在數據庫中,可以供管理人員進行檢索陡敞。
金相分析:金相圖象分析系統能對金屬或其它材料的基體組織、雜質含量殖咨、組織成分等進行精確烛亦、客觀地分析诈泼,為產品質量提供可靠的依據。
醫(yī)療圖像分析:血液細胞自動分類計數煤禽、染色體分析铐达、癌癥細胞識別等。
瓶裝啤酒生產流水線檢測系統:可以檢測啤酒是否達到標準的容量呜师、啤酒標簽是否完整等娶桦。
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