機(jī)器視覺(Machine vision)
機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機(jī)器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中,用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息,而且易于自動處理,也易于同設(shè)計信息以及加工控制信息集成,因此,在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中,人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。
基本構(gòu)造
一個典型的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)包括:光源、鏡頭、 相機(jī)(包括CCD 相機(jī)和COMS相機(jī))、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊 / 輸入輸出單元等。
系統(tǒng)可再分為:主端電腦(Host Computer)、影像擷取卡(Frame Grabber)與影像處理器、影像攝影機(jī)、CCT鏡頭、顯微鏡頭、照明設(shè)備、Halogen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、LC機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)、PLC、PC-Base控制器、精密桌臺、伺服運(yùn)動機(jī)臺。
工作原理
機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測 的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號,圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,如面積、數(shù)量、位置、長度,再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果,包括尺寸、角度、個數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等,實(shí)現(xiàn)自動識別功能。
應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)器視覺的應(yīng)用主要有檢測和機(jī)器人視覺兩個方面:
1. 檢測:又可分為高精度定量檢測(例如顯微照片的細(xì)胞分類、機(jī)械零部件的尺寸和位置測量)和不用量器的定性或半定量檢測(例如產(chǎn)品的外觀檢查、裝配線上的零部件識別定位、缺陷性檢測與裝配完全性檢測)。
2. 機(jī)器人視覺:用于指引機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動,如從料斗送出的雜亂工件堆中揀取工件并按一定的方位放在傳輸帶或其他設(shè)備上(即料斗揀取問題)。至于小范圍內(nèi)的操作和行動,還需要借助于觸覺傳感技術(shù)。
此外還有:(1)自動光學(xué)檢查(2)人臉偵測(3)無人駕駛汽車
機(jī)器視覺特點(diǎn)
1.攝像機(jī)的拍照速度自動與被測物的速度相匹配,拍攝到理想的圖像;
2.零件的尺寸范圍為2.4mm到12mm,厚度可以不同;
3.系統(tǒng)根據(jù)操作者選擇不同尺寸的工件,調(diào)用相應(yīng)視覺程序進(jìn)行尺寸檢測,并輸出結(jié)果;
4.針對不同尺寸的零件,排序裝置和輸送裝置可以精確調(diào)整料道的寬度,使零件在固定路徑上運(yùn)動并進(jìn)行視覺檢測;
5.機(jī)器視覺系統(tǒng)分辨率達(dá)到1600×1200,動態(tài)檢測精度可以達(dá)到0.02mm;
6.廢品漏檢率為0;
7.本系統(tǒng)可通過顯示圖像監(jiān)視檢測過程,也可通過界面顯示的檢測數(shù)據(jù)動態(tài)查看檢測結(jié)果;
8.具有對錯誤工件及時準(zhǔn)確發(fā)出剔除控制信號、剔除廢品的功能;
9.系統(tǒng)能夠自檢其主要設(shè)備的狀態(tài)是否正常,配有狀態(tài)指示燈;同時能夠設(shè)置系統(tǒng)維護(hù)人員、使用人員不同的操作權(quán)限;
10.實(shí)時顯示檢測畫面,中文界面,可以瀏覽最近幾次不合格品的圖像,具有能夠存儲和實(shí)時察看錯誤工件圖像的功能;
11.能生成錯誤結(jié)果信息文件,包含對應(yīng)的錯誤圖像,并能打印輸出。
在工業(yè)領(lǐng)域越來越多的企業(yè)利用機(jī)器視覺有效的降低了人力成本,提高的生產(chǎn)效率,為企業(yè)帶來更大的利潤。
機(jī)器視覺的廣泛運(yùn)用為工業(yè)4.0快速推進(jìn)起到了關(guān)鍵性作用,晨馬視覺解決方案為客戶提供一站式的解決方案,目前晨馬視覺主要用于機(jī)器人引導(dǎo)、各種圖像識別、定位、測量、檢驗(yàn)等方面。主要應(yīng)用領(lǐng)域有汽車、新能源、電子產(chǎn)品、風(fēng)電、高鐵、軍工等領(lǐng)域。