浅谈机器视觉--控制网



浅谈机器视觉
企业：康耐视视觉检测系统(上海)有限公司 日期：2008-03-02
领域：SCADA-RTU 点击数：1202


    王红彪  
男，毕业于上海工业大学，（康耐视中国有限公司， 上海  200001），先后担任过FOXBORO系统工程师、Fisher-Rosemount公司销售主管、施耐德公司OEM经理、穆勒电气（MOELLER）华东区总经理，现任康耐视中国区总经理。

    简单的讲机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。通过成像器件（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。

    机器视觉系统可以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。

    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。据悉，机器视觉已经或者将在机器人装配、卫星图象处理、工业过程监控以及飞行器跟踪和制导等领域获得极为广泛的应用。

    康耐视机器视觉作为机器人的视觉引导，在机器人高效率、高精度以及苛刻工况的超强适应能力方面发挥了重要的作用。例如，在机器人对汽车零部件进行抓取之前，首先由机器视觉系统对工件进行图像采集，图像信息转换成数字信号后，由内嵌于视觉系统的软件进行处理，最终可等到各种测量数据，如工件的尺寸，坐标，旋转角度等参数，这些参数输出到机器人后，可直接控制机器手的夹取、安装等加工动作。

    卓越的软件技术使得康耐视一直处于行业的领先地位。康耐视机器视觉拥有强大的定位工具——PatMax。PatMax是业界零件与特征定位软件的功能标准，通过使用高级的几何图形匹配技术，即使在尺寸变化和照明不良、失去焦点、背景模糊不清、遮挡、两端颠倒等苛刻的条件下依然能够准确的定位物件，保证了机械手夹取、安装等加工的准确性，在很大程度上减少或者避免了固定装置的使用，降低了成本。下面简单介绍两个康耐视机器视觉的成功项目案例。

1 成功案例一 ——汽车发动机的总装检测

    对全球领先的动力设备制造商来讲，对装配过程中的易错点、易漏点进行准确监控是提高整体产品质量的关键所在。康耐视的合作伙伴上海贝特威自动化科技有限公司与国内某家著名的汽车合资公司共同酝酿研究出了解决方案。

    图像识别技术在用于“活塞—缸体装配工序”时，主要环节包括：判断缸体到位并做好检测准备；探测缸体上缘（准确到位的标志），如果未发现该特征部分，即发出报警信号；在检测系统中建立坐标系；识别这样三项内容：活塞的有无，活塞位置的正确性（确切地讲是“方位”），活塞顶部表面的标识。

    由于产品型号不同，所要装配的零件种类或者形状就随之有所变化。康耐视Checker对于检测零部件错漏装有它的独到之处。优化设计的内部触发方式为用户调试布线带来了极大的方便，并且有效解决由于钢性流水线运行不稳定，左右摆动和上下震动带来的影响。

    主要检测点

    （1）挺杆体：由于每个发动机要装配12个挺杆体（6缸），有漏装现象发生过，原来无检测，靠操作工自检。无挺杆体下面的工序是无法正常进行的。使用Checker后，该现象得到了完全的预防。 

    （2）喷油嘴：由于在深孔里，有时会被漏装。

    （3）转向泵：由于每种型号的发动机在装配转向泵时方向不一致，经常发生错装现象，这就需要上位机首先输出机种信号到PLC，然后通过Checker I/O模块自动切换至响应的方向状态，如有错装即会报警。 

    （4）法兰栓/压力传感器：有些机型需要两者缺一不可，有的只安装其一，甚至有一部分两者都不安装，这就需要对安装后的情况进行检测，以防错漏装出现。 

    （5）连杆活塞卡簧：由于卡簧对连杆活塞的固定作用，两面卡簧缺一不可，作为重要的质量控制点，一定需要可靠检测。 

    （6）密封O型圈：此产品非常小，并且颜色和背景相近，如产生漏装人眼不易察觉。所以对它的检测非常必要。

2 成功案例二 ——娃哈哈饮料瓶的封盖检测

    作为食品和快速消费品交叉的行业，质量的保证无疑是各大饮料制造商最为重视的一点，而封装性的好坏直接影响到产品的质量、直接影响到企业的形象和声誉。

    2.1 一套完善的视觉检测系统将需要满足以下要求：

    (1)可在生产速度高达900瓶/分钟的生产线上检测；

    (2)康耐视相机与最先进的工业自动化控制的完美结合；

    (3)实时图像显示功能的操作界面；

    (4)针对不同品种的产品灵活性操作；

    (5)具有较高的可升级和可扩展性。

    2.2 完美的集成方案使您实现高品质产品的诺言:

    机器视觉检测系统的功能原理是通过智能相机来抓取图像信号，再通过图像处理系统转换成特征数字信号，进而通过当前特征信号同预设值之间的比较来得出差异结果，从而能够检测出产品的优劣。康耐视的合作伙伴浙江拓峰科技有限公司，在杭州娃哈哈的项目中，将工业自动化控制与康耐视相机的卓越性能进行了完美的结合。

    首先，浙江拓峰科技选用了康耐视的DVT系列相机，它的集成度和稳定性都相当突出，尤其是它所提供的数字图像处理系统功能十分强大，能够对智能相机所抓取到的图像进行二维的解析对比，找到图像上的特征，进而判断出当前所抓取的图像是否符合预设的标准。数字图像处理系统在得出图像判断的结果之后就可以输出控制信号到智能控制器中去，由控制器控制执行机构做出选择踢除等动作，完成整个检测要求。这样所设计出的机器视觉检测系统，可以有效的分检出生产中出现的高盖、歪盖、喇叭盖、喷码、高标、变形瓶、断环、防盗环内镶、液位偏低等各种封装不良品，提供给饮料制造商一个可靠、稳定的智能化视觉检测系统，从而保证从饮料制造商出厂的每一瓶饮料都是没有瑕疵的，实践其高品质产品的诺言。

    2.3 技术特点

    （1）响应速度快；

    （2）检测精度高；

    （3）可重复性好。

3 不影响生产线的生产

    目前，随着世界的制造业中心转移到中国以及国内社会产业结构的调整，对于各种检测的需求越来越多。企业要想提升竞争力、实现生产自动化，就很有必要使用机器视觉技术来代替人工操作。随着国内用户对产品质量要求的不断提高，迫切需要像视觉技术这样的先进事物对检测精度和效率有质的飞跃，加上本土企业产品的大量外销，提升了对产品质量的要求，这种内部和外部的联合推动，使得视觉技术的发展前景一片光明。相信在中国未来的几年里，更多的机器视觉作为自动化应用升级在各行业会成为一种必然的趋势。对康耐视而言，在这些行业的骄人业绩使其有足够的能力去支持客户的生产更加完善、更加高效。
  • 在线反馈
1.我有以下需求：



2.详细的需求：
姓名:
单位:
电话:
邮件: