機(jī)器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用【完整版文檔】

機(jī)器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用

機(jī)器視覺是用機(jī)器代替人眼進(jìn)行目標(biāo)對象的識(shí)別、判斷和測量，主要研究用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能。機(jī)器視覺技術(shù)是一個(gè)綜合的技術(shù)概念，包括視覺傳感器技術(shù)、光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等。機(jī)器視覺的特點(diǎn)不僅在于模擬人眼功能，更重要的是它能完成人眼所不能勝任的某些工作。。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，相對于傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法，機(jī)器視覺技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是快速、準(zhǔn)確、可靠與智能化，對提高產(chǎn)品檢驗(yàn)的一致性、產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及實(shí)現(xiàn)企業(yè)的高效安全生產(chǎn)和自動(dòng)化管理具有不可替代的作用。

機(jī)器視覺技術(shù)及應(yīng)用機(jī)器視覺系統(tǒng)組成機(jī)器視覺系統(tǒng)是基于機(jī)器視覺技術(shù)為機(jī)器或自動(dòng)化生產(chǎn)線建立的一套視覺系統(tǒng)。典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)成：光源工業(yè)相機(jī)和鏡頭圖像采集卡傳感器(根據(jù)需要)圖像處理單元塑膠行業(yè)半導(dǎo)體行業(yè)食品行業(yè)五金行業(yè)汽車行業(yè)醫(yī)藥行業(yè)光伏行業(yè)模具行業(yè)應(yīng)用行業(yè)五金塑膠行業(yè)五金件種類繁多，形狀多樣，大小不一，人工檢測和分揀的工作十分繁雜而且容易出錯(cuò)，不但給企業(yè)造成很大浪費(fèi)而且容易使企業(yè)聲譽(yù)受到損害，機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)不但可以做到零出錯(cuò)率而且節(jié)約了人工成本，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量起到了不可替代的作用。軸承鋼珠檢測O型圈檢測沖壓件尺寸測量塑膠瓶尺寸測量塑膠件顏色分選半導(dǎo)體行業(yè)半導(dǎo)體和電子行業(yè)是一個(gè)需要高精度、高效率、零錯(cuò)誤的行業(yè)，由于現(xiàn)代加工技術(shù)的飛速發(fā)展，對檢測的要求越來越高，而機(jī)器視覺正好解決這一難題。載帶封裝檢測LED數(shù)碼管檢測IC管腳測量按鍵觸點(diǎn)位置檢測PCB錫膏檢測包裝行業(yè)在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢查、測量和零件識(shí)別應(yīng)用，例如包裝行業(yè)的完整性檢測，飲料填充量檢測、印刷質(zhì)量檢查等；這類產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是大批量生產(chǎn)、對外觀質(zhì)量的要求非常高，之前以人工檢測完成，增加了人工成本及管理成本，仍然不能保證100%的檢驗(yàn)合格率。機(jī)器視覺就是代替人眼來做測量和判斷。吸管有無檢測生產(chǎn)日期檢測藥品有無檢測標(biāo)志物檢測產(chǎn)品分選檢測奶粉勺有無檢測數(shù)碼管檢測No.1目的檢測數(shù)碼管字符缺陷方案檢測效果NG適用領(lǐng)域適用于塑膠數(shù)碼管、LCD數(shù)碼管、儀表板、鍵盤等產(chǎn)品。OK系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD120SM(USB2.0、1280×960、1/2″黑白CCD)鏡頭：AFT-2514MP光源：（明場/暗場）PC：MV-VS800嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件（OCR、缺陷檢測）性能檢測速度：3件/秒檢測精度：<0.04mm2方法使用高分辨率面陣相機(jī)，對數(shù)碼管表面字符進(jìn)行檢測，判斷是否存在字符不良產(chǎn)品。采用紅色環(huán)形光進(jìn)行落射照明，保證圖像質(zhì)量清晰，配合高效視覺軟件快速檢測字符。紐扣電池檢測No.2目的檢測紐扣電池型號(hào)，并且統(tǒng)計(jì)電池?cái)?shù)量方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于電子行業(yè)元器件檢測、計(jì)數(shù)、電路板組裝等檢測。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD200SM（USB、黑白）鏡頭：AFT-0814MP光源：機(jī)器視覺LED光源PC：MV-VS820嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件輸出：2路數(shù)字IO輸出。性能最大視野：280mm×370mm

檢測速度：3件/秒方法使用高分辨率面陣相機(jī)，檢測整個(gè)料盤中144顆紐扣電池的型號(hào)是否有錯(cuò)誤以及型號(hào)是否清晰，并且統(tǒng)計(jì)出電池總數(shù)。同時(shí)，將統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存成excel格式文件，方便品質(zhì)控制和管理。型號(hào)識(shí)別計(jì)數(shù)iPhone后蓋檢測No.3目的檢測iPhone后蓋上logo印刷質(zhì)量方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于、手表、電子等行業(yè)的高精度外觀檢測以及高速尺寸測量。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-LC6K40線陣相機(jī)（6144×1）鏡頭：MV-LCL50（50mm鏡頭、近攝接圈）光源：AFT-LL86160白色線光源PC：酷睿雙核（PCI-e插槽×1）軟件：高性能線掃描圖像處理軟件輸出：1路數(shù)字輸出性能檢測速度：1件/秒

檢測精度：<0.04mm2方法使用高分辨率線陣相機(jī)掃描后蓋，得到高精度圖像。再與標(biāo)準(zhǔn)模版進(jìn)行比對，就可檢測出印刷質(zhì)量是否合格。對于不良產(chǎn)品，軟件會(huì)自動(dòng)將缺陷位置標(biāo)記出來，同時(shí)會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)。OK臟污劃傷印刷不良相機(jī)：MV-VD040SC彩色相機(jī)使用高速線陣相機(jī)配合線光源，對連續(xù)運(yùn)動(dòng)的紙張持續(xù)采集檢測，對劃傷、破損的位置信息進(jìn)行輸出。光源：白色環(huán)形光源，明場照明。（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）軟件：MV-MVICS機(jī)器視覺軟件軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件彈簧外觀要檢測的項(xiàng)目包含：有無橫向拉伸變形、有無縱向拉伸變形、有無斷裂等。（USB、1280×1024、1/2″、黑白）相機(jī)：MV-LC6K40線陣相機(jī)（6144×1）適用于、手表、電子等行業(yè)的高精度外觀檢測以及高速尺寸測量。光源：AFT-LL86232最大視野：280mm×370mmiPhone后蓋檢測機(jī)器視覺系統(tǒng)是基于機(jī)器視覺技術(shù)為機(jī)器或自動(dòng)化生產(chǎn)線建立的一套視覺系統(tǒng)。使用彩色面陣相機(jī)，對傳送帶上的藥品包裝進(jìn)行檢測，判斷是否有混裝、漏裝、藥品破損等缺陷。電容器檢測No.4目的檢測電容導(dǎo)線的不良方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于電子行業(yè)的電容器、IC、芯片引腳缺陷等檢測。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD078SM（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：AFT-RL12068WPC：MV-VS800嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：5個(gè)/秒檢測精度：0.02mm，0.1°方法電容器在生產(chǎn)中由于一些工藝原因會(huì)導(dǎo)致兩根導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)歪斜的狀況。在本方案中，我們通過測量電容器兩根導(dǎo)線的位置關(guān)系（是否與底面垂直）來檢測電容器導(dǎo)線是否存在不良問題。如果存在不良軟件會(huì)發(fā)出不良信號(hào)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將不良品剔除。OK品NG品載帶檢測No.5目的檢測載帶內(nèi)有無IC方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于電子行業(yè)的電容器、IC、芯片引腳缺陷等檢測。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD078SM（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：AFT-RL12068WPC：MV-VS800嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件（局部匹配、區(qū)域比對）性能檢測速度：60mm/s檢測時(shí)間：4~5件/秒檢測精度：0.02mm方法在載帶上方安裝相機(jī)，載帶隨著產(chǎn)線一直向前運(yùn)動(dòng)，相機(jī)每次采集包含有3個(gè)IC的載帶片段同時(shí)檢測是否缺失IC，給出OK或者NG信號(hào)，再接著采集下一段載帶，如此一直檢測下去。OK品NG品IC尺寸測量No.6目的測量IC各個(gè)引腳長度和間距方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于電子、機(jī)械、半導(dǎo)體等行業(yè)的精密零件尺寸測量。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD200SM（1600×1200、1/2″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：組合LED光源PC：MV-VS820嵌入式處理器軟件：MV-MVIMS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：3個(gè)/s檢測時(shí)間：3~4件/秒檢測精度：0.02mm方法IC引腳是比較脆弱的部件，在生產(chǎn)和傳輸過程中，都會(huì)由于意外操作而產(chǎn)生彎曲、折損、折斷等等問題。要保證最終的產(chǎn)品質(zhì)量，在出廠前通過在生產(chǎn)線上配備機(jī)器視覺系統(tǒng)，自動(dòng)測量出引腳的長度和間距就可以判斷出該產(chǎn)品是否有上述的不良現(xiàn)象，及時(shí)有效的將不良產(chǎn)品剔除，保證產(chǎn)品質(zhì)量。藥片包裝檢測No.7目的檢測藥品包裝質(zhì)量方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于醫(yī)藥行業(yè)的各種藥粒包裝檢測，包括膠囊、藥片、食品包裝等等。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD040SC彩色相機(jī)（744×480、1/3″、彩色CMOS）鏡頭：AFT-1614MP16mm鏡頭光源：白色環(huán)形光源，明場照明。PC：MV-VS800嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件（顏色檢查）性能最大視野：80mm×60mm檢測時(shí)間：3~4件/秒檢測精度：<0.04mm2方法使用彩色面陣相機(jī)，對傳送帶上的藥品包裝進(jìn)行檢測，判斷是否有混裝、漏裝、藥品破損等缺陷。軟件：MV-MVICS機(jī)器視覺圖像處理軟件鏡頭：AFT-2514MP相機(jī)：MV-1300UM66G雙核CPU，1G內(nèi)存，120G硬盤，TFTLCD等生產(chǎn)線上有多種型號(hào)的輪轂混雜，需要根據(jù)不同型號(hào)進(jìn)行分類。適用于紙張生產(chǎn)、布料、塑料、包裝袋等行業(yè)的缺陷檢測。當(dāng)軸承中有滾珠缺失或者滾珠破損時(shí)，軟件會(huì)立刻檢測到，同時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。機(jī)器視覺系統(tǒng)是基于機(jī)器視覺技術(shù)為機(jī)器或自動(dòng)化生產(chǎn)線建立的一套視覺系統(tǒng)。軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件鏡頭：AFT-2514MP檢測時(shí)間：3~4件/秒（USB、1280×1024、1/2″黑白CCD）（USB、1280×1024、1/2″、黑白）對于不良產(chǎn)品，軟件會(huì)自動(dòng)將缺陷位置標(biāo)記出來，同時(shí)會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)。PC：MV-VS800嵌入式處理器（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）藥瓶標(biāo)簽檢測No.8目的檢測藥瓶標(biāo)簽印刷質(zhì)量及產(chǎn)品型號(hào)方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)簽檢測、型號(hào)識(shí)別/讀取等等。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-1300UM3臺(tái)（USB、1280×1024、1/2″、黑白）鏡頭：AFT-3514MP3只光源：組合LED光源PC：MV-VS800嵌入式處理器軟件：高性能機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：60mm/s檢測時(shí)間：4~5件/秒檢測精度：0.02mm方法使用3臺(tái)面陣相機(jī)組合，能夠?qū)λ幤窟M(jìn)行360°拍攝，確保能夠獲取到標(biāo)簽圖像，然后對標(biāo)簽的印刷字符進(jìn)行讀取，判斷印刷質(zhì)量并識(shí)別型號(hào)。放大圖片OK軸承檢測No.9目的檢測軸承滾珠缺陷方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于軸承、齒輪、鈑金加工件、塑膠件等等產(chǎn)品。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD078SM（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：AFT-RL12068WPC：MV-VS820嵌入式處理器軟件：MV-MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：60mm/s檢測時(shí)間：4~5件/秒檢測精度：0.02mm方法旋轉(zhuǎn)臺(tái)上裝載有6個(gè)軸承，相機(jī)固定于旋轉(zhuǎn)臺(tái)上方，每當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)到相機(jī)正下方位置后相機(jī)采集圖像，并同時(shí)進(jìn)行檢測。檢測方法基于“模版比對”，模版由標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品創(chuàng)建，當(dāng)無法與模版比對成功則說明產(chǎn)品有缺陷。OK當(dāng)軸承中有滾珠缺失或者滾珠破損時(shí)，軟件會(huì)立刻檢測到，同時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。汽車輪轂檢測No.10目的對輪轂進(jìn)行分類方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于汽車行業(yè)的輪轂、鈑金件等等的測量。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD078SM（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-0614MP光源：組合LED光源PC:MV-VS800嵌入式處理器軟件：MV-MVICS機(jī)器視覺軟件性能最大視野：700mm×900mm檢測時(shí)間：1件/秒檢測精度：0.1mm方法生產(chǎn)線上有多種型號(hào)的輪轂混雜，需要根據(jù)不同型號(hào)進(jìn)行分類。在流水線上安裝一臺(tái)面陣相機(jī)，對每一個(gè)輪轂進(jìn)行圖像采集，軟件根據(jù)輪轂孔徑大小的不同自動(dòng)識(shí)別輪轂型號(hào)，并將型號(hào)信息傳遞給機(jī)械手，機(jī)械手根據(jù)不同的型號(hào)將輪轂抓取進(jìn)行分類。電池片定位No.11目的電池片定位及校正方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于太陽能行業(yè)的硅片絲印以及電池片串焊定位。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD500SM（2592×1944、1/2.5″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：組合LED光源PC：MV-VS820嵌入式處理器軟件：MV-MVICS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：3片/s

檢測精度：0.01mm方法在電池片進(jìn)行串焊時(shí)，成串的電池片要完全對齊才能保證焊接的電池組性能達(dá)到要求。所以，在機(jī)器人抓取并放置電池片的過程中需要對電池片進(jìn)行定位來校正最終放置的位置，我們采取機(jī)器視覺的方法計(jì)算出需要平移及旋轉(zhuǎn)的角度，將這些信息傳遞給機(jī)器人，機(jī)器人再對電池片進(jìn)行校正。定位后定位前飲料瓶數(shù)量檢測No.12目的檢測包裝箱內(nèi)飲料瓶的數(shù)量方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于飲料包裝計(jì)數(shù)、藥瓶包裝計(jì)數(shù)、食品包裝計(jì)數(shù)等等的計(jì)數(shù)方面應(yīng)用。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD078SM（1024×768、1/3″、USB黑白CCD）鏡頭：AFT-2514MP光源：AFT-RL12068WPC：MV-VS820嵌入式處理器軟件：MV-MVICS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能檢測速度：2箱/s方法在皮帶傳送線的正上方安裝CCD，裝有飲料瓶的包裝箱隨著皮帶運(yùn)動(dòng)，CCD對每個(gè)箱子拍照一次，采集到圖像并且對箱內(nèi)的飲料瓶進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果合格則不做處理，不合格則發(fā)出報(bào)警。NGOK紙張檢測No.13目的檢測紙張外觀質(zhì)量方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于紙張生產(chǎn)、布料、塑料、包裝袋等行業(yè)的缺陷檢測。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-LC2K40（分辨率2048×1）鏡頭：AFT-LCL50（焦距50mm）光源：AFT-LL86232PC：酷睿雙核（PCI-e插槽×1）軟件：高性能線掃描檢測軟件性能檢測速度：120mm/s

檢測精度：0.02mm方法使用高速線陣相機(jī)配合線光源，對連續(xù)運(yùn)動(dòng)的紙張持續(xù)采集檢測，對劃傷、破損的位置信息進(jìn)行輸出。藥品包裝袋檢測No.14目的檢測藥品包裝袋的生產(chǎn)批號(hào)、日期及有效期方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于藥品包裝、食品包裝等柔性（如塑料）包裝袋的外觀檢測。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-1300UM（USB、1280×1024、1/2″黑白CCD）鏡頭：AFT-1214MP光源：AFT-WL11424-17（紅色條形LED光源）PC:MV-VS800嵌入式處理器軟件：MVIPS機(jī)器視覺圖像處理軟件性能最大視野：80mm×60mm檢測時(shí)間：0.5秒/件方法藥品包裝上包含產(chǎn)品批號(hào)、生產(chǎn)日期和有效期3項(xiàng)信息，而在印刷這3項(xiàng)信息時(shí)，有時(shí)會(huì)遺漏產(chǎn)品批號(hào)，有時(shí)會(huì)將日期印反。本方案使用高分辨率面陣相機(jī)獲取產(chǎn)品圖片，使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品作為模版，通過比對將缺陷產(chǎn)品篩選出來。NGOK波紋管檢測No.15目的測量波紋管的幾何尺寸方案檢測效果適用領(lǐng)域適用于橡膠波紋管、金屬波紋管、橡膠螺紋管、金屬螺紋等。系統(tǒng)配置相機(jī)：MV-VD200SM相機(jī)2臺(tái)(1600×1200、1/1.8″USB黑白CCD)鏡頭：AFT-2514MP光源：AFT-12068R紅色背光源2個(gè)。PC:2.66G雙核CPU，1G內(nèi)存，120G硬盤，TFTLCD等軟件：高性能智能測量分析軟件性能檢測速度：4米/分鐘檢測精度