- 探究機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的典型應(yīng)用
- 基于機(jī)器視覺(jué)的儀表板總成智能集成測(cè)試系統(tǒng)
- 金屬板表面自動(dòng)控傷系統(tǒng)
- 汽車(chē)車(chē)身檢測(cè)系統(tǒng)
機(jī)器視覺(jué)工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)就其檢測(cè)性質(zhì)和應(yīng)用范圍而言，分為定量和定性檢測(cè)兩大類(lèi)，每類(lèi)又分為不同的子類(lèi)。機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)在線(xiàn)檢測(cè)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域十分活躍，如：印刷電路板的視覺(jué)檢查、鋼板表面的自動(dòng)探傷、大型工件平行度和垂直度測(cè)量、容器容積或雜質(zhì)檢測(cè)、機(jī)械零件的自動(dòng)識(shí)別分類(lèi)和幾何尺寸測(cè)量等。此外，在許多其它方法難以檢測(cè)的場(chǎng)合，利用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用正越來(lái)越多地代替人去完成許多工作，這無(wú)疑在很大程度上提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平和檢測(cè)系統(tǒng)的智能水平。
機(jī)器視覺(jué)在質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用實(shí)例
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，例如：采用激光掃描與CCD探測(cè)系統(tǒng)的大型工件平行度、垂直度測(cè)量?jī)x，它以穩(wěn)定的準(zhǔn)直激光束為測(cè)量基線(xiàn)，配以回轉(zhuǎn)軸系，旋轉(zhuǎn)五角標(biāo)棱鏡掃出互相平行或垂直的基準(zhǔn)平面，將其與被測(cè)大型工件的各面進(jìn)行比較。在加工或安裝大型工件時(shí)，可用該認(rèn)錯(cuò)器測(cè)量面間的平行度及垂直度。
以頻閃光作為照明光源，利用面陣和線(xiàn)陣CCD作為螺紋鋼外形輪廓尺寸的探測(cè)器件，實(shí)現(xiàn)熱軋螺紋鋼幾何參數(shù)在線(xiàn)測(cè)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。
視覺(jué)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控軸承的負(fù)載和溫度變化，消除過(guò)載和過(guò)熱的危險(xiǎn)。將傳統(tǒng)上通過(guò)測(cè)量滾珠表面保證加工質(zhì)量和安全操作的被動(dòng)式測(cè)量變?yōu)橹鲃?dòng)式監(jiān)控。
用微波作為信號(hào)源，根據(jù)微波發(fā)生器發(fā)出不同波濤率的方波，測(cè)量金屬表面的裂紋，微波的波的頻率越高，可測(cè)的裂紋越狹小。
總之，類(lèi)似的實(shí)用系統(tǒng)還有許多，這里就不一一概述了。下面我們較詳細(xì)地介紹三個(gè)實(shí)用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。
基于機(jī)器視覺(jué)的儀表板總成智能集成測(cè)試系統(tǒng)
EQ140-II汽車(chē)儀表板總成是我國(guó)某汽車(chē)公司生產(chǎn)的儀表產(chǎn)品，儀表板上安裝有速度里程表、水溫表、汽油表、電流表、信號(hào)報(bào)警燈等，其生產(chǎn)批量大，出廠前需要進(jìn)行一次質(zhì)量終檢。檢測(cè)項(xiàng)目包括：檢測(cè)速度表等五個(gè)儀表指針的指示誤差；檢測(cè)24個(gè)信號(hào)報(bào)警燈和若干照明9燈是否損壞或漏裝。一般采用人工目測(cè)方法檢查，誤差大，可靠性差，不能滿(mǎn)足自動(dòng)化生產(chǎn)的需要?；跈C(jī)器視覺(jué)的智能集成測(cè)試系統(tǒng)，改變了這種現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀表板總成智能化、全自動(dòng)、高精度、快速質(zhì)量檢測(cè)，克服了人工檢測(cè)所造成的各種誤差，大大提高了檢測(cè)效率。
整個(gè)系統(tǒng)分為四個(gè)部分：為儀表板提供模擬信號(hào)源的集成化多路標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源、具有圖像信息反饋定位的雙坐標(biāo)CNC系統(tǒng)、攝像機(jī)圖像獲取系統(tǒng)和主從機(jī)平行處理系統(tǒng)。
金屬板表面自動(dòng)控傷系統(tǒng)
金屬板如大型電力變壓器線(xiàn)圈扁平線(xiàn)收音機(jī)蒙朧皮等的表面質(zhì)量都有很高的要求，但原始的采用人工目視或用百分表加控針的檢測(cè)方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能會(huì)繪被測(cè)表面帶來(lái)新的劃傷。金屬板表面自動(dòng)探傷系統(tǒng)利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)金屬表面缺陷進(jìn)行自動(dòng)檢查，在生產(chǎn)過(guò)程中高速、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)由于采用非接角式測(cè)量，避免了產(chǎn)生新劃傷的可能。其工作原理圖如圖8-6所示；在此系統(tǒng)中，采用激光器作為光源，通過(guò)針孔濾波器濾除激光束周?chē)碾s散光，擴(kuò)束鏡和準(zhǔn)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(yàn)臺(tái)上。檢驗(yàn)臺(tái)可在X、Y、Z三個(gè)方向上移動(dòng)，攝像機(jī)采用TCD142D型2048線(xiàn)陳CCD，鏡頭采用普通照像機(jī)鏡頭。CCD接口電路采用單片機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)PC機(jī)主要完成圖像預(yù)處理及缺陷的分類(lèi)或劃痕的深度運(yùn)算等，并可將檢測(cè)到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機(jī)之間通過(guò)RS-232口進(jìn)行雙向通訊，結(jié)合異步A/D轉(zhuǎn)換方式，構(gòu)成人機(jī)交互式的數(shù)據(jù)采集與處理。
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該系統(tǒng)主要利用線(xiàn)陣CCD的自?huà)呙杼匦耘c被檢查鋼板X(qián)方向的移動(dòng)相結(jié)合，取得金屬板表面的三維圖像信息。
汽車(chē)車(chē)身檢測(cè)系統(tǒng)
英國(guó)ROVER汽車(chē)公司800系列汽車(chē)車(chē)身輪廓尺寸精度的100%在線(xiàn)檢測(cè)，是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)用于工業(yè)檢測(cè)中的一個(gè)較為典型的例子，該系統(tǒng)由62個(gè)測(cè)量單元組成，每個(gè)測(cè)量單元包括一臺(tái)激光器和一個(gè)CCD攝像機(jī)，用以檢測(cè)車(chē)身外殼上288個(gè)測(cè)量點(diǎn)。汽車(chē)車(chē)身置于測(cè)量框架下，通過(guò)軟件校準(zhǔn)車(chē)身的精確位置。
測(cè)量單元的校準(zhǔn)將會(huì)影響檢測(cè)精度，因而受到特別重視。每個(gè)激光器/攝像機(jī)單元均在離線(xiàn)狀態(tài)下經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)。同時(shí)還有一個(gè)在離線(xiàn)狀態(tài)下用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)校準(zhǔn)過(guò)的校準(zhǔn)裝置，可對(duì)攝像頂進(jìn)行在線(xiàn)校準(zhǔn)。
檢測(cè)系統(tǒng)以每40秒檢測(cè)一個(gè)車(chē)身的速度，檢測(cè)三種類(lèi)型的車(chē)身。系統(tǒng)將檢測(cè)結(jié)果與人、從CAD模型中撮出來(lái)的合格尺寸相比較，測(cè)量精度為±0.1mm。ROVER的質(zhì)量檢測(cè)人員用該系統(tǒng)來(lái)判別關(guān)鍵部分的尺寸一致性，如車(chē)身整體外型、門(mén)、玻璃窗口等。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)是成功的，并將用于ROVER公司其它系統(tǒng)列汽車(chē)的車(chē)身檢測(cè)。
紙幣印刷質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)：該系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，通過(guò)對(duì)紙幣生產(chǎn)流水線(xiàn)上的紙幣20多項(xiàng)特征（號(hào)碼、盲文、顏色、圖案等）進(jìn)行比較分析，檢測(cè)紙幣的質(zhì)量，替代傳統(tǒng)的人眼辨別的方法。
智能交通管理系統(tǒng)：通過(guò)在交通要道放置攝像頭，當(dāng)有違章車(chē)輛（如闖紅燈）時(shí)，攝像頭將車(chē)輛的牌照拍攝下來(lái)，傳輸給中央管理系統(tǒng)，系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，對(duì)拍攝的圖片進(jìn)行分析，提取出車(chē)牌號(hào)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以供管理人員進(jìn)行檢索。
金相分析：金相圖象分析系統(tǒng)能對(duì)金屬或其它材料的基體組織、雜質(zhì)含量、組織成分等進(jìn)行精確、客觀地分析，為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠的依據(jù)。
醫(yī)療圖像分析：血液細(xì)胞自動(dòng)分類(lèi)計(jì)數(shù)、染色體分析、癌癥細(xì)胞識(shí)別等。
瓶裝啤酒生產(chǎn)流水線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)：可以檢測(cè)啤酒是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的容量、啤酒標(biāo)簽是否完整等。
