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机器视觉检测系统应用项目之可行性证明

时间:2016-10-27  来源:视觉检测系统-CCD视觉检测-http://www.chytime-ccd.com-深圳市创盈时代科技  点击:868

        机器视觉的特点是自动化、客观、非接触和高精度,与一般意义上的图像处理系统相比,机器视觉强调的是精度和速度,以及工业现场环境下可靠性。因此,检测精度、检测速度和系统的可靠性,都可以作为视觉系统的评价指标。

        当项目组接到机器视觉应用项目时,需要对其进行可行性证明。证明内容包括:

  1. 实验条件

    1.1 何种图像质量可以接受?

    1.2 能否建立测试环境,可以再现任何图像处理问题?

    1.3 能否验证操作方式和速度,达到实用的要求?

    1.4 有无最终系统的精确光照模型和摄像器材?

    1.5 有无完善的图像样本?

    1.6 图像处理能力是否满足实时性的要求?

  2. 环境要求

    2.1 相机和光源的定位

            定位中最大的问题就是调整相机和光源的位置,项目开发者要意识到相机或光源有6个自由度,其中一些是可以忽视的,而关键的自由度的调节,必须稳定可靠,而且调好后能牢固锁定。

            设计定位的要求是:自由度尽可能少;减少自由度之前的相互作用,便于维护。很多设计者将相机,光学器件和光源做成模块,成为光学组件,再接入视觉系统。可维护性要好,一个好的系统,能方便维护人员更换部件,而且只需最小的重定位和重校正 。

    2.2 校正

            视觉系统的校正,包括确定空间分辨率、确定相机的位置、确定颜色平衡等工作。当系统只是检测某些特征的存在,如孔、洞等,无需尺寸或颜色信息,则无需校正。在相机校正时,尽可能采用标准件调节;色彩校正时,可以利用固定在场景上的某个物体,来作为颜色调节标准;校正方式包括多点校正或单点校正。

    2.3 零件移动

            零件移动会模糊图像。解决方法有提高采样速度,但产生的问题是提高了数据处理量,同时还必须提高曝光高度。使用面阵相机时,零件任何可见移动都会削弱图像的清晰度,必须使用逐行扫描相机,隔行扫描相机中的奇场和偶场的交错会造成垂直边缘的锯齿状模糊。

            电子快门的工作时间是百万分之一秒级,要提高照明亮度,而且在考虑零件到达的时间,必须使用有外触发功能的相机。闪光照明也是提高照明亮度的一个选择。氙闪光灯的时序是毫秒;LED闪光灯适用于较小的场景,时序是微秒级。闪光照明类似电子快门也要通过采集卡来触发。在现场使用过程中,使用闪光照明要考虑对人眼的保护。

    2.4 摇晃和振动

            摇晃和振动会造成定位和校正问题,图像模糊,以及零件损坏。解决方法是隔离光学系统与振动源。因此在器件选择时,尽量要使用工业相机、结实的LED光源或粗灯丝的白炽光源。

    2.5 冷

            在寒冷环境下要防止镜头凝雾,注意对光学组件进行加温和密闭,并提供干燥的循环空气。

    2.6 热

            热会使零件老化,增加图像噪声,经验法则是:温度每升高7度,电子元件寿命降低一半,因此要加强对光学系统和电子器件的对流和冷却。

    2.7 湿度

            湿度较大会造成凝结,视觉系统温度要略高于室温,并使用干燥空气。

    2.8 空气杂质

            灰尘、雾、杂质等会影响成像质量,可采用隔离或者使用干燥空气吹光学部件。

    2.9 电子干扰

            电子干扰会造成系统无法正常工作。干扰源一般来自电压波动、电压尖刺或其他设备的电磁辐射。最好的解决办法是隔离和接地。接地要防止大地回路,需要对电源采用滤波和稳压。

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