机器视觉
机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
机器视觉的特点:
机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。
机器视觉的基本构造:
一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、 相机(包括CCD相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元等。
系统可再分为
一、采集和分析分开的系统。主端电脑(Host Computer)、影像撷取卡(Frame Grabber)与影像处理器、影像摄影机、CCTV镜头、显微镜头、照明设备、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
二、采集和分析一体的系统。智能相机(图像采集和分析一体)、其他配套外围设备:光源、显示、PLC控制系统等等。
机器视觉工作原理:
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等,实现自动识别功能。
应用领域:
一、印铁制罐行业
北京妙想科技有限公司生产的罐内异物在线检测仪等系列制罐行业检测设备,是机器视觉系统应用于工业检测中较为典型的例子,就罐内异物检测仪是由多个图像采集和一套图像分析系统组成,应用了具有北京妙想科技自主研发的专利技术—斜视技术。该系统以每分钟800罐的速度,有效针对生产中的蚊虫、油污、黑点、散粉、压伤、划伤 以及罐子的罐口、罐壁及底盖变形等不良,予以剔除。实践应用证明该系统是稳定有效的成功的,被广泛应用到国内外知名制罐企业。
二、纸币印刷质量检测系统:
该系统利用图像处理技术,通过对纸币生产流水线上的纸币20多项特征(号码、盲文、颜色、图案等)进行比较分析,检测纸币的质量,替代传统的人眼辨别的方法。
三、 瓶装啤酒生产流水线检测系统:
可以检测啤酒是否达到标准的容量、啤酒标签是否完整
前景展望
由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
但是机器视觉技术比较复杂,最大的困难在于人的视觉机制尚不清楚。人可以用内省法描述对某一问题的解题过程,从而用计算机加以模拟。但尽管每一个正常人都是"视觉专家",却不可能用内省法来描述自己的视觉过程。因此建立机器视觉系统是十分困难的任务。
可以预计的是,随着机器视觉技术自身的成熟和发展,它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。