機器視覺的在行業(yè)中廣泛應(yīng)用

2020-09-04 09:44:47

機器視覺是配備有傳感視覺儀器(如自動對焦相機或傳感器)的檢測機器,其中光學檢測儀器占有比重非常高,可用于檢測出各種產(chǎn)品的缺陷,或者用與判斷并選擇出物體,或者用來測量尺寸...等,應(yīng)用在自動化生產(chǎn)線上對物料進行校準與定位。是計算機視覺中*具有產(chǎn)業(yè)化的部分,主要大量應(yīng)用于工廠自動化檢測及機器人產(chǎn)業(yè)等。

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自動光學鏡頭拍攝檢測物件

 

將近80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)主要用在檢測方面,包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品品質(zhì)、采集產(chǎn)品資料等。產(chǎn)品的分類和選擇也集成于檢測功能中。

視覺系統(tǒng)檢測生產(chǎn)線上的產(chǎn)品,決定產(chǎn)品是否符合品質(zhì)要求,并根據(jù)結(jié)果,產(chǎn)生相應(yīng)的信號輸入上位機。圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機等;圖像處理設(shè)備包括相應(yīng)的軟件和硬件系統(tǒng);輸出設(shè)備是與制造過程相連的有關(guān)系統(tǒng),包括可編程控制器和警報裝置等。

資料傳輸?shù)诫娔X,進行分析和產(chǎn)品控制,若發(fā)現(xiàn)不合格品,則報警器告警,并將其排除出生產(chǎn)線。
機器視覺的結(jié)果是CAQ系統(tǒng)的品質(zhì)資訊來源,也可以和CIMS其他系統(tǒng)集成。

 

 

機器視覺系統(tǒng)是指用電腦來實現(xiàn)人的視覺功能,也就是用電腦來實現(xiàn)對客觀的三維世界的識別。

按現(xiàn)在的理解,人類視覺系統(tǒng)的感受部分是視網(wǎng)膜,它是一個三維采樣系統(tǒng)。

三維物體的可見部分投影到網(wǎng)膜上,人們按照投影到視網(wǎng)膜上的二維的像來對該物體進行三維理解。所謂三維理解是指對被觀察物件的形狀、尺寸、離開觀察點的距離、質(zhì)地和運動特征(方向和速度)等的理解。

 

基本結(jié)構(gòu)

機器視覺系統(tǒng)主要由三部分組成:

  • 圖像的獲取圖像的處理和分析、輸出或顯示

系統(tǒng)可再細分為

  • 主端電腦(Host Computer)

  • 影像擷取卡(Frame Grabber)與影像處理器

  • 影像攝影機

    • CCTV鏡頭

    • 顯微鏡頭

  • 照明設(shè)備

    • Halogen鹵素燈光源

    • LED光源

    • 高周波螢光燈源

    • 閃光燈源

    • 其他特殊光源

  • 影像顯示器

    • LCD

  • 機構(gòu)及控制系統(tǒng)

    • PLC、PC-Base控制器

    • 精密桌臺

    • 伺服運動機臺

應(yīng)用

機器視覺是一個相當新且發(fā)展十分迅速的研究領(lǐng)域,目前已成為現(xiàn)代制造業(yè)、工業(yè)的重要研究領(lǐng)域之一。近年來在機器視覺技術(shù)基礎(chǔ)上的各項研究以及應(yīng)用不斷的發(fā)展,針對不同應(yīng)用情況的特點,形成了不同的基于機器視覺技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)。 

在工業(yè)零件制造中,經(jīng)常需要對半成品或成品或再制造產(chǎn)品進行幾何尺寸的檢測,一般要求具有較高檢測精度和較快的檢測速度。傳統(tǒng)的接觸式人工檢測方法不僅繁瑣,勞動強度大,而且檢測速度較慢,不能消除人為的測量誤差,在檢測過程中還可能對物體的表面造成一定的損傷,這些都是傳統(tǒng)檢測方法達到不理想的效果。而非接觸式的基于機器視覺技術(shù)在線檢測方法,以其檢測速度快,精度高,測量項目多等特點在工業(yè)制造中具有廣闊的應(yīng)用前景。 

機器視覺技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于各個方面,從醫(yī)學影像到遙感圖像,從工業(yè)檢測到文件處理,從毫微米技術(shù)到多媒體數(shù)據(jù)庫,不一而足??梢哉f需要人類視覺的場合幾乎都需要機器視覺。機器視覺不會有人眼的疲勞,有著比人眼更高的分辨精度和速度,借助紅外線、紫外線、X射線、*聲波等高新探測技術(shù),它在探測不可視物體和高危險場景時,更具有其突出優(yōu)點。 

機器視覺系統(tǒng)可用于工業(yè)領(lǐng)域的很多方面,如零件檢驗與尺寸測量、零件的缺陷檢查、零件裝配、機器人的引導(dǎo)和零件的識別等。應(yīng)用圖像處理及機器視覺檢測技術(shù)*多的部門是電子工業(yè),其次是汽車工業(yè)、木材工業(yè)、紡織工業(yè)、食品加工工業(yè)、包裝工業(yè)及航空工業(yè)等等。 

在醫(yī)學領(lǐng)域,機器視覺用于輔助醫(yī)生進行醫(yī)學影像的分析,主要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)、信息融合技術(shù)對X射線透視圖、核磁共振圖像、CT圖像進行適當疊加,然后進行綜合分析;還有對其它醫(yī)學影像數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,如利用數(shù)字圖像的邊緣提取與圖像分割技術(shù),自動完成細胞個數(shù)的計數(shù)或統(tǒng)計,這樣不僅節(jié)省了人力,而且大大提高準確率和效率。

 

原理