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機器視覺系統設計必看!成功秘诀曝光

发布時間:2024-04-01 03:45:09   作者:


視覺(jue)檢測也因此被廣泛應用於生產、裝配和(he)包裝過(guo)程中,檢測缺陷以防止缺(que)陷產品流入市場進而影響企業品牌口碑有这不可估量的价值(zhi)。

機器視覺系統的設計需要考(kao)虑多方面的因素,除了根據需求按照(zhao)常規選型參数選擇相應參数(shu)的設備之外,還需要考虑光源的稳定性、相機的畸變(bian)误差,以及被檢測物體與相機(ji)之間的相對運動等因素給檢測系(xi)統带來的稳定性干扰與測量误差。只有綜合考虑这些(xie)因素進行視覺系統的優化設(she)計,才能建立稳定、合格(ge)的機器視覺檢測系統


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1.工業相機

工業相機的選擇主要考虑其傳感(gan)器類型、分辨(bian)率和帧(zhen)率,其中傳感器分CCD與CMOS兩(liang)種,CMOS圖像傳感器集(ji)成度高(gao),各元件、電路之間距离(li)很近,干扰比较嚴重(zhong),成像噪(zao)聲高,CCD傳感器相機相對於CMOS相(xiang)機具有灵敏度高(gao)、噪聲低(di)和響應速(su)度快的特點。

如果企業没有特殊需(xu)求,CCD傳感(gan)器相機是保證圖像質量和稳定性的首(shou)要選擇。在(zai)稳定性(xing)方面,CCD相機的抗冲擊與震動性也较(jiao)強,一般來說,CCD傳感器相機在成像質量上和稳定(ding)性方面(mian)要優於CMOS相機。

除了相機(ji)類型的(de)選擇外,在具體選購中還要根據自己所需的檢測精度和檢測速(su)度來選擇相機的分辨率和(he)帧率。具體來說,通(tong)過計算檢測物體的(de)視場大小與相機與被測物之間的距离決定合適的分辨率,再考虑被測物體的運動速度(du)與檢測精度(du)要求選擇相機的帧率。

2.工業镜头

影響照相機画質的另一個重要因(yin)素是照相機的镜头。

除了根據實际工作条件選擇合適的镜头焦距、焦距、焦距(ju)等(deng)基本參数外,影響網絡檢測精度的(de)重要因素是无法消除圖像几何圖形的崎變误差,只能進行專業嵌(qian)入。許多工業相機用各種方法來填补廣角镜(jing)头(tou)崎變引起的误差,但(dan)在高精度(du)檢測行業,几何圖形會(hui)影響檢測精度。

:根據相機的極限分辨率來選取對(dui)應(ying)的镜头分辨率,選擇大於相(xiang)機極限分辨(bian)率的相機即可,還需要根據工作距离與視野計算镜头(tou)的(de)焦距,並根據被測物體與相機(ji)的距离變化(hua)選用合適的景深。除(chu)以上參数的正確選擇之外,還可以選擇几何畸變(bian)相對於(yu)普通镜头小的远心镜头,远心镜头(tou)不仅几何畸變较小,還能减小物體(ti)距离變化带來的误差。

3.光源

光源會增加圖像特征和缺陷,减弱干扰和背景(jing)圖的作用,很快影響輸(shu)入信息数據的質量。

由於没有實(shi)用的(de)照明設備,光源設計方案是機器(qi)視覺技術必须解決的一大(da)問題,一般情况下不仅(jin)要针對每個特殊應用場合選擇光(guang)源類型,而且(qie)必须根據實际自然環境設置光源。

若无特殊要求,對可见光光源,應優先考虑(lv)使用LED光源。在對采集圖像質(zhi)量有決定性影響(xiang)的光源均匀性上,LED光源明(ming)顯優於卤素燈、日(ri)光燈等其它光源,而且它還具(ju)有耗電低、使用(yong)寿命长(zhang)和對環境无污染的優點。為(wei)了减小外界(jie)光對視覺系統稳定性的影響,也(ye)可以通過(guo)增加光源箱的方式屏蔽外界光源。

4.软件檢測

檢測软件稳定性是影響機器視覺檢(jian)測結果的一項(xiang)重要因素,視覺系統最終會在計算機上利用软件采用有(you)针對性(xing)的算法進行圖像滤波,边缘檢(jian)測和边缘提取等一系列圖像處理,不同的圖像處理和(he)分析手段以及不同的檢測方法與(yu)計算公式,都(dou)會(hui)带來不同的误差,算法優劣(lie)決(jue)定測量精度的高低。

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5.外界環境

視覺系統工作環境因素包括環境温度、光照度、電(dian)源電壓、灰尘、湿度以(yi)及電磁干扰等,良好的運行環境是視覺系統正常運(yun)行的保障(zhang)。

外界光照會影(ying)響照射在(zai)被測物體上的光照度,增加圖像(xiang)数(shu)據輸出的噪聲,電源電壓的變化也(ye)會导致光源发光不稳定,產生随時間變化的(de)噪聲。

温度變化也會對相(xiang)機的性能(neng)產生影響,相機在出廠(chang)時都會標志正常工作的温度(du)範围,電磁干扰是工業檢測現場不可避免的(de)干扰因素,對工業相機(ji)電路、数據信號傳輸電路(lu)等弱電電路(lu)的影響尤為嚴重。

最大程度减少(shao)外部環境的干扰,嚴格按照(zhao)機器視覺檢測機器標注使用準則(ze)使用,例如相機在出廠(chang)時都會標志正常工作的温度(du)範围,工廠應(ying)当確保機器(qi)在正常温度内工作。

使用合(he)格的(de)視覺產品,合格的視覺產品會在出廠時經(jing)嚴格的抗干(gan)扰測試,極大的降低了外界電磁干扰(rao)對硬件電(dian)路的影響。