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機器視覺系統,智能制造業領域的重要技術之一

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作者:JZ Editor來源:JZ Robot網址:http://www.209820.buzz/h-nd-605.html

引言:隨著工業4.0時代的到來,機器視覺在智能制造業領域的作用越來越重要。那么,機器視覺系統有哪些基本功能呢?文中我們將通過機器視覺系統在汽車制造業中的應用案例,來介紹機器視覺的四大基本功能。


  機器視覺指的是通過光學的裝置和非接觸的傳感器自動的接收和處理真實物體的圖像,以獲得所需信息或控制機器人運動的裝置,通俗的說就是應用在工業領域的視覺應用。機器視覺技術最大的特點是速度快、信息量大、功能多。


  機器視覺系統的目的就是給機器或自動生產線添加一套視覺系統,其原理是由計算機或圖像處理器以及相關設備來模擬人的視覺行為,完成得到人的視覺系統所得到的信息。人的視覺系統是由眼球、神經系統及大腦的視覺中樞構成,計算機視覺系統則是由圖像采集系統、圖像處理系統及信息綜合分析處理系統構成。


機器視覺系統


機器視覺系統


  機器視覺的基本功能


  目前,機器視覺的基礎功能主要可以分為四大類:模式識別/計數、視覺定位、尺寸測量和外觀檢測,當前的應用也基本是基于這四大類功能來展開。


  1、模式識別/計數主要指對已知規律的物品進行分辨,比較容易的包含外形、顏色、圖案、數字、條碼等的識別,也有信息量更大或更抽象的識別如人臉、指紋、虹膜識別等。


  2、視覺定位主要指在識別出物體的基礎上精確給出物體的坐標和角度信息。定位在機器視覺應用中是非常基礎且核心的功能,一個軟件的好壞大概率與其定位算法的好壞密切相關。


  3、尺寸測量主要指把獲取的圖像像素信息標定成常用的度量衡單位,然后在圖像中精確的計算出需要知道的幾何尺寸。優勢在于對高精度、高通量以及復雜形態的測量,例如有些高精度的產品由于人眼測量困難以前只能抽檢,有了機器視覺后就可以實現全檢了。


  4、外觀檢測主要檢測產品的外觀缺陷,最常見的包括表面裝配缺陷(如漏裝、混料、錯配等)、表面印刷缺陷(如多印、漏印、重印等)以及表面形狀缺陷(如崩邊、凸起、凹坑等)。由于產品外觀缺陷一般情況下種類繁雜,所以檢測在機器視覺中的應用中屬于相對較難的一類。


  從技術實現難度上來說,識別、定位、測量、檢測的難度是遞增的,而基于四大基礎功能延伸出的多種細分功能在實現難度上也有差異,目前看3D視覺功能是當前機器視覺應用技術中最先進的方向之一。


機器視覺系統


機器視覺系統


  機器視覺在汽車制造業的應用


  為了防止批量生產條件下的作業(如:汽車發動機的裝配工序)出現諸如零件錯裝/漏裝,安裝不到位及其他問題,必須提高作業的可靠性。建立在機器視覺辨識功能基礎上的各種有針對性的自動識別系統,對提高作業可靠性相當有效。


  現代汽車制造業,特別是轎車企業,其發展方向是采用多品種、柔性化的混線生產模式,而工件識別技術就是實現這種生產模式的一個重要環節,下面試舉例說明。為了在一條自動線上同時生產屬于2種發動機的4種不同凸輪軸,采取了在工件指定的二檔軸頸間制作標志的方法,標志是事先加工在軸間的1~4道環帶,分別代表4種類型的凸輪軸。在工件進入某道工序(如凸輪軸的最終檢測)之前,線上所設置的光電視覺傳感器將通過讀取上述標志,正確地對工件進行識別,然后發出相應的控制信號,以執行不同的工作程度。比如,凸輪軸在進入終檢工位的前兩個工位時,綜合測量機就會根據收到的指令,調用不同的程序,以對該工件進行正確的檢測。


  文中我們通過機器視覺在汽車制造業中的應用,了解到在汽車制造業自動線使用上,機器視覺是通過光電視覺傳感器將通過讀取上述標志,正確地對工件進行識別,然后發出相應的控制信號,以執行不同的工作程度。同時,也通過該案例了解到機器視覺的四大基礎功能,模式識別/計數、視覺定位、尺寸測量和外觀檢測。更多關于機器視覺的知識,可以關注我們哦。


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