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機器視覺,智造之眼!
發布時間:2019-04-25

機器視覺設備


什么是機器視覺


機器視覺技術是計算機科學的一個重要分支,它涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光學、機械等多個領域,其目的就是給機器或者自動生產線添加一套視覺系統?;魘泳跏遣捎沒鞔嬡搜劾醋霾飭坑肱卸?,通過計算機攝取圖像來模擬人的視覺功能,實現人眼視覺的延伸。

機器視覺系統


機器視覺系統構成


一個完整的工業機器視覺系統是由眾多功能??楣餐槌?,一般由光學系統(光源、鏡頭、工業相機)、圖像采集單元、圖像處理單元、執行機構及人機界面等??樽槌?,所有功能??橄喔ㄏ喑?,缺一不可。好的機器視覺系統能夠為制造業提供更多有利于提高產品質量和生產效率的硬件支持。


機器視覺工作原理


機器視覺的目的是給機器或自動生產線添加一套視覺系統,用機器視覺系統代替人眼來做測量和判斷。  

機器視覺系統構成


通過機器視覺產品(即工業相機)將待檢測目標轉換成圖像信號,傳送給圖像處理分析系統,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控制現場設備的動作。


機器視覺功能優勢


機器視覺系統工作流程


工件到達檢測位置→ 向傳感器觸發脈沖→ 圖像采集卡感應物件并開始工作→ 零件照明→工業攝像機等待掃描并輸出→ 圖像采集卡將數字圖像存放到計算機內存中→處理器獲取圖像并把資料數據化→ 視覺軟件對圖像進行分析、識別→ 獲取測量結果→ 離散輸出,顯示不良產品畫面→控制流水線的動作或糾正誤差。


機器視覺功能優勢

從上述的工作流程可以看出,機器視覺系統是一種比較復雜的系統,因為大多數系統的監控對象都是運動物體,系統與運動物體的匹配和協調動作尤為重要,這些給系統各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。

機器視覺工作流程

在一些應用領域,例如機器人、飛行物制導等,整個系統或者系統的一些部件的重量、體積和耗電量都會有嚴格的要求。所以說,機器視覺是圖像處理系統中較復雜的系統,需要在開發和設計中投入更多的精力。


機器視覺系統的優勢


在工業生產的過程中,機器視覺相對于人眼識別體現了較大優勢?;魘泳蹙哂兇遠?、客觀、非接觸和高精度等特點。特別是在工業生產領域,機器視覺強調生產的精度和速度,以及工業現場環境下的可靠性與安全性,在重復和機械性的工作中具有較大的應用價值。

機器視覺優勢

精確性——由于人眼有物理條件的限制,在精確性上機器有明顯的優點。即使人眼依靠放大鏡或顯微鏡來檢測產品,機器仍然會更加精確,因為它的精度能夠達到千分之一英寸。特別是檢測生產線上高速運動的物體時,機器視覺更具優勢。

 

重復性——機器可以以相同的方法一次一次的完成檢測工作而不會感到疲倦。與此相反,人眼每次檢測產品時都會有細微的不同,即使產品時完全相同的。

 

客觀性——人眼檢測還有一個致命的缺陷,就是情緒帶來的主觀性,檢測結果會隨工人心情的好壞產生變化,而機器沒有喜怒哀樂,檢測的結果自然非??曬劭煽?。

 

效率高——機器視覺系統可以快速獲取大量信息,實現更為快速的產品檢測,同時也易于加工過程中的信息集成,尤其是在大批量工業生產過程中,用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。

 

成本低——由于機器比人快,一臺自動檢測機器能夠承擔多人的任務。而且機器不需要停頓、能夠連續工作,所以能夠極大的提高生產效率從而降低生產成本。


機器視覺典型應用場景


生產車間組裝


機器人在機器視覺技術的作用下,可以精確地按照視覺技術使機械手臂擁有3D視覺能力,可以靠視覺導引、定位,成為夾取物件的要件。除了視覺定位,手眼力協調機器人的關鍵技術還有矩陣的感測器,可以協助機器人知道抓取的位置與力量大小。


電子焊接制造


在焊線技術中,因為芯片維度的縮小,需要較強大的影像放大功能。在此環境中,高質量的成像鏡頭系統必須滿足特殊的佳化需求。由于機器視覺工具絕佳的操作模式、可靠度及視覺算法的高準確度,從而很好地解決了芯片焊接過程中的諸多問題。

圖片2

空瓶檢測


機器視覺空瓶檢測系統主要由相機、鏡頭、光源、圖像采集卡、PC平臺和控制單元等六部分組成,各個部分之間相互配合,最終完成對酒瓶的質量檢測和剔除。


汽車零部件裝配


汽車零部件具有品質要求高、批量大、形狀各異的特點,每一個零件都涉及到整車的質量,故其測量的尺寸多,精度要求高,需要根據不同的零部件特征與類型進行逐一測量。目前大部分汽車制造商,已使用機器視覺系統取代了普通的三坐標測量機。


產品自動化分揀


自動化分揀是工業生產、特別是產品批量生產中的必需環節之一。工業生產中需要根據產品特性及其生產/出廠質量要求進行分揀,它可以代替人工進行貨物的分類、搬運和裝卸工作,提高生產和工作效率,從而實現自動化、智能化、無人化。


藥品質量檢測


機器視覺在醫療領域的應用已經從傳統的藥品包裝、藥瓶、標簽等視覺檢測到目前對生物芯片的檢測,放射科的X放射等,通過引入機器視覺系統,完成對圖像信息的采集、存儲、管理、處理及傳輸等功能。

機器視覺檢測

5.

 機器視覺未來發展趨勢


機器視覺趨勢

6.

 機器視覺主流供應商


綜合應用廠商



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