機器視覺檢測說明及實例分析
機器視覺:我對機器視覺的理解是使用工業(yè)相機對產(chǎn)品進行拍照,檢測,輸出結(jié)果,機構(gòu)利用結(jié)果進行剔除等動作。根據(jù)機械視覺的工序,就會涉及到產(chǎn)品的定位,光源,拍照,檢測工具,輸出I/O等。 我們最近有個案例就是視覺系統(tǒng)的一個縮影。先介紹一下,該案例是對洗發(fā)液瓶子的檢測,有三種大小不一的規(guī)格,檢測內(nèi)容包括瓶蓋有無,是否蓋好,以及瓶子的正反面的批號檢測。 1.定位 對象或特征的精確定位是一個檢測系統(tǒng)或由視覺引導的運動系統(tǒng)的重要功能。瓶子在運行中可定會出現(xiàn)位置的不穩(wěn)定,而且有三種大小不一的產(chǎn)品規(guī)格,如何確保每次的位置一致呢?該案例,我們克服定位不穩(wěn)定的方式主要是機構(gòu)保證和視覺定位。
1)機構(gòu)傳感器 機構(gòu)保證,當然是靠傳感器來確保,由于有三種大小不一的產(chǎn)品規(guī)格,怎么樣才能讓客戶更換產(chǎn)品更方便?我們就根據(jù)三種規(guī)格的高度,標簽的位置設置了一款傳感器的支架,如下圖,三個高度分別是三個檔位,生產(chǎn)不同的產(chǎn)品,只要使用相對應的檔位傳感器即可,一秒即可!
2)視覺定位 使用Conmeas軟件,對產(chǎn)品進行更為精確的定位,conmeas軟件是我們自己開發(fā)的軟件,視覺的定位就是使用模板,在搜索的局域內(nèi)先尋找模板,進行初定位,從而使檢測框跟隨產(chǎn)品一起移動,避免了產(chǎn)品字符批號太小,無法找尋的問題。 2.光源與照明 眾所周知,適當?shù)臒艄夂驼彰鲗σ曈X應用的成功至關(guān)重要。有時,盡管選擇了最合適的燈光和照明,但是,如果被監(jiān)測 的對象或特征稍微變動一下,就要求相應改變燈光和照明亮度,故一切光源均需要良好的定位作為基礎的根據(jù)檢測不同的項目自然需要選用不同的光源,該案例主要檢測瓶蓋,與瓶身的批號。 瓶蓋的檢測:1)有無瓶蓋檢測 2)瓶蓋是否蓋好 根據(jù)這兩項內(nèi)容,很容易的想到使用灰度來檢測,自然使用背光源。 平身正反面的批號檢測:需要檢測批號,使用條形燈。如果你想只用普通的條形燈,那就錯了。 1)由于產(chǎn)品運動快,安裝環(huán)境昏暗; 2)產(chǎn)品的大小不一,正反面的批號的高度也不一,產(chǎn)品運動中檢測,環(huán)境昏暗自然需要亮度較大的光源,同時產(chǎn)品的大小不一,也涉及到相機景深的問題,外部光源強大,那光圈就可以打小點,景深會大,另外產(chǎn)品的正反面批號的高度不一樣,自然也要考慮到光源的安裝位置問題,根據(jù)這些考慮,該案例了頻閃條形燈。產(chǎn)品經(jīng)過時,光源閃亮,能瞬間產(chǎn)生高亮光。另外使用頻閃光源,還有其它好處,省電,減少光污染。
3.視覺檢測 針對檢測內(nèi)容,一共用了三個相機,相機一檢測正面批號,相機二檢測反面批號,相機三檢測瓶蓋情況,下面我們介紹一下各個相機的檢測情況 1)相機一,相機二檢測批號方法是一樣的 a, 圖象預處理 由于瓶子上的批號在運動中,亮度和對象表面或材料不同是會有變化的,所以圖像預處理是非常的重要。圖象預處理算法能把批號的特征點放大,以使視覺工具能更好的檢測它們,去除其它雜點以至視覺工具能更準確穩(wěn)定的檢測。 b, OCV檢測 使用Conmeas軟件使用OCV的檢測方式,使用該檢測方式最大的特點是操作方便,按照我們平常對OCV的理解,OCV需要訓練很多字符,這個是件很麻煩的事,一般是需要建立一個字符庫的,為了方便操作,我們簡化了很多繁瑣的步驟,只需要點擊一個訓練的按鈕,添加即可。
2)相機三檢測瓶蓋的有無,瓶蓋是否擰好 檢測瓶蓋的有無,只需要在瓶蓋的位置檢測灰度即可,沒有瓶蓋的時候,灰度為255,有瓶蓋的時候灰度為170左右,這樣就足以判別,另外有瓶蓋,但瓶蓋并沒有擰好與又該證明去判斷呢?其實原理也是一樣的,就如下面的圖片一樣,擰不好或者擰過了的瓶蓋也會露出一些空白的地方,因為有了良好的定位工具的保證,檢測框會隨著瓶子精確移動,故值需要把檢測框放置在瓶蓋的邊緣,檢測灰度即可。
3)輸出I/O 產(chǎn)品的輸出信號相對來說比較簡單,把產(chǎn)品照片處理后的NG信號發(fā)給PLC 應用循環(huán)時間: 現(xiàn)場產(chǎn)品運行的時間為5pcs/s, Conmeas軟件簡化了拍照時間和拍照后圖片的處理時間,才能適應快速生產(chǎn)的要求 產(chǎn)品長時間測試: 現(xiàn)場產(chǎn)品經(jīng)過一個月的測試,能達到誤檢測為1‰,漏檢為零。
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產(chǎn)品二維碼檢測
瓶子標簽檢測
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