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机器视觉的在行业中广泛应用

2013-10-16  发布者:admin 

机器视觉是配备有传感视觉仪器(如自动对焦相机或传感器)的检测机器,其中光学检测仪器占有比重非常高,可用于检测出各种产品的缺陷,或者用与判断并选择出物体,或者用来测量尺寸...等,应用在自动化生产线上对物料进行校准与定位。是计算机视觉中最具有产业化的部分,主要大量应用于工厂自动化检测及机器人产业等。

AOI_light

自动光学镜头拍摄检测物件

 

将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面,包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品品质、采集产品资料等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。

视觉系统检测生产线上的产品,决定产品是否符合品质要求,并根据结果,产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等;图像处理设备包括相应的软件和硬件系统;输出设备是与制造过程相连的有关系统,包括可编程控制器和警报装置等。

资料传输到电脑,进行分析和产品控制,若发现不合格品,则报警器告警,并将其排除出生产线。
机器视觉的结果是CAQ系统的品质资讯来源,也可以和CIMS其他系统集成。

 

 

机器视觉系统是指用电脑来实现人的视觉功能,也就是用电脑来实现对客观的三维世界的识别。

按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。

三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察物件的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。

 

基本结构

机器视觉系统主要由三部分组成:

  • 图像的获取图像的处理和分析输出或显示

系统可再细分为

  • 主端电脑(Host Computer)
  • 影像撷取卡(Frame Grabber)与影像处理器
  • 影像摄影机
  • 照明设备
    • Halogen卤素灯光源
    • LED光源
    • 高周波萤光灯源
    • 闪光灯源
    • 其他特殊光源
  • 影像显示器
    • LCD
  • 机构及控制系统
    • PLC、PC-Base控制器
    • 精密桌台
    • 伺服运动机台

应用

机器视觉是一个相当新且发展十分迅速的研究领域,目前已成为现代制造业、工业的重要研究领域之一。近年来在机器视觉技术基础上的各项研究以及应用不断的发展,针对不同应用情况的特点,形成了不同的基于机器视觉技术的应用系统。 

在工业零件制造中,经常需要对半成品或成品或再制造产品进行几何尺寸的检测,一般要求具有较高检测精度和较快的检测速度。传统的接触式人工检测方法不仅繁琐,劳动强度大,而且检测速度较慢,不能消除人为的测量误差,在检测过程中还可能对物体的表面造成一定的损伤,这些都是传统检测方法达到不理想的效果。而非接触式的基于机器视觉技术在线检测方法,以其检测速度快,精度高,测量项目多等特点在工业制造中具有广阔的应用前景。 

机器视觉技术正广泛地应用于各个方面,从医学影像到遥感图像,从工业检测到文件处理,从毫微米技术到多媒体数据库,不一而足。可以说需要人类视觉的场合几乎都需要机器视觉。机器视觉不会有人眼的疲劳,有着比人眼更高的分辨精度和速度,借助红外线、紫外线、X射线、超声波等高新探测技术,它在探测不可视物体和高危险场景时,更具有其突出优点。 

机器视觉系统可用于工业领域的很多方面,如零件检验与尺寸测量、零件的缺陷检查、零件装配、机器人的引导和零件的识别等。应用图像处理及机器视觉检测技术最多的部门是电子工业,其次是汽车工业、木材工业、纺织工业、食品加工工业、包装工业及航空工业等等。 

在医学领域,机器视觉用于辅助医生进行医学影像的分析,主要利用数字图像处理技术、信息融合技术对X射线透视图、核磁共振图像、CT图像进行适当叠加,然后进行综合分析;还有对其它医学影像数据进行统计和分析,如利用数字图像的边缘提取与图像分割技术,自动完成细胞个数的计数或统计,这样不仅节省了人力,而且大大提高准确率和效率。

 

原理