眾所周知，機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)就是工業(yè)相機(jī)替代人眼睛去完成識(shí)別、測(cè)量、定位等功能。

視覺檢測(cè)系統(tǒng)一般有圖像采集和處理系統(tǒng)組成，可替代人工完成條碼字符、裂痕、包裝外觀、表面特性、凹凸缺陷、二維及三維形狀、樣色等檢測(cè)，使用視覺檢測(cè)系統(tǒng)能有效的提高生產(chǎn)流水線的檢測(cè)速度及精度，大大提高產(chǎn)量和質(zhì)量，降低人工成本，同時(shí)防止人為因素產(chǎn)生的誤判漏判等。

根據(jù)項(xiàng)目檢測(cè)的缺陷特點(diǎn)及工作環(huán)境，采用雙光源配合相機(jī)完成最具有突出特點(diǎn)的圖片源的采集，通過機(jī)器視覺處理系統(tǒng)完成缺陷檢測(cè)。

視覺檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖：

 

客戶要求檢測(cè)要素及特點(diǎn)

零件的相關(guān)尺寸；（視覺技術(shù)協(xié)議和相關(guān)圖紙）

零件的相關(guān)表面缺陷；（詳細(xì)技術(shù)協(xié)議和相關(guān)缺陷樣本）

零件的合格品和不良品的分選；

檢測(cè)流程及方法：

1、零件圖片源采集結(jié)構(gòu)布局

圖片源的采集是實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺檢測(cè)很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)的工作場(chǎng)景及零件的檢測(cè)要素和缺陷類型的要求，相機(jī)和光源的選擇機(jī)結(jié)構(gòu)布局非常重要，初步采用圖1方案。

2、零件檢測(cè)流程

 

3、流程簡(jiǎn)介

圖像采集

工件放置在檢測(cè)工位時(shí)，由相機(jī)采集圖片源，對(duì)后續(xù)準(zhǔn)確檢測(cè)零件至關(guān)重要。

圖像預(yù)處理

因?yàn)闄z測(cè)設(shè)備所在的工作環(huán)境和條件惡劣，會(huì)造成圖像采集的干擾和失真，為了滿足 后續(xù)圖像處理 算法的要求，需要進(jìn)行初步處理。

圖像標(biāo)定與位置校正

由于圖片源采集過程中，由于鏡頭的畸變、設(shè)備振動(dòng)、工裝的機(jī)械誤差等多種因素帶來誤差，因此必須對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)定和校正，下圖即為校正后的圖片。

校正前 校正前（特征提取校正）

校正后

為了能準(zhǔn)確確定缺陷的類型和尺寸檢測(cè)的精度要求，需要通過算法精確完成這個(gè)工作，完成不合格品的判定。

零件表面檢測(cè)

為了滿足客戶要求的缺陷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，需要完成對(duì)表面缺陷的閾值和類型進(jìn)行設(shè)定并判定瑕疵大小，以實(shí)現(xiàn)成品的質(zhì)量檢驗(yàn)。

系統(tǒng)配置：

檢測(cè)結(jié)果處理：

不合格品出現(xiàn)時(shí)，給出報(bào)警信號(hào)同時(shí)進(jìn)行人工操作。根據(jù)客戶的要求，同時(shí)將建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和訪問，具有統(tǒng)計(jì)功能。

尺寸檢測(cè)方案驗(yàn)證：

本零件輪廓待測(cè)尺寸分布在不同的面上，要對(duì)其輪廓尺寸進(jìn)行測(cè)量，需要通過三維掃描技術(shù)獲取到整個(gè)輪廓的三維表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，三維掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)流水線生產(chǎn)環(huán)境。我們

用二維圖像的方案實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)，由于待測(cè)尺寸分布在不同的平面上，普通相機(jī)和光源可能會(huì)給圖片采集和標(biāo)定帶來失真，綜合考慮檢測(cè)方案要素及要求，提出了上述方案并進(jìn)行了初步驗(yàn)證，結(jié)果如下：

零件一

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

客戶圖紙

檢測(cè)：h1 = 553.48 pixel = 553.48*0.0474138 = 26.243mm， 圖紙尺寸：26.3±0.2mm
檢測(cè)：h2 = 138.86 pixel = 138.86*0.0474138 = 6.584mm， 圖紙尺寸：6.6±0.2mm
檢測(cè)： h3 = 594.57 pixel = 594.57*0.0474138 = 28.191mm， 圖紙尺寸： 28.18±0.2mm

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

客戶圖紙

內(nèi)表面圓直徑檢測(cè)：? = 1092.24pixel = 1092.24*0.0474138 = 51.787mm， 圖紙尺寸：51.7±0.2mm
最大外圓直徑檢測(cè)： ? = 2163.96 pixel = 2163.96*0.0474138 = 102.602mm， 圖紙尺寸：103±0.2m
零件二

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

客戶圖紙

不規(guī)則輪廓檢測(cè)
下圖所示輪廓邊緣由計(jì)算機(jī)圖像檢測(cè)后，由7463個(gè)點(diǎn)仿真模擬構(gòu)成，可根據(jù)這些密集離散的坐標(biāo)點(diǎn)可計(jì)算輪廓上的任意指定參數(shù)。

零件輪廓試驗(yàn)圖 客戶圖紙

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

客戶圖紙

檢測(cè)：h1=1368.425 pixel = 1368.425*0.0474138 = 64.882mm，圖紙尺寸：65±0.2mm
檢測(cè)：h2= 149.913 pixel = 149.913*0.0474138 = 7.108mm，圖紙尺寸：7.15±0.2mm
檢測(cè)：h3=101.730 pixel = 101.730*0.0474138 = 4.823mm，圖紙尺寸：4.85±0.2mm
同軸度檢測(cè)1

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

 

同軸度檢測(cè)2

試驗(yàn)采集圖像 試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)

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