視覺(jué)技術(shù)在產(chǎn)品檢驗(yàn)中的最新進(jìn)展

在許多行業(yè)中，在許多行業(yè)中，人工檢查由機(jī)器視覺(jué)檢查技術(shù)取代以其更高的速度和更高的精度從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。這種采用的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是歸檔圖像的能力，為每個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品提供一個(gè)永久性的質(zhì)量記錄。增加機(jī)器視覺(jué)的一個(gè)關(guān)鍵因素是技術(shù)的進(jìn)步，提高精度和減少應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)時(shí)間的各種應(yīng)用。這些進(jìn)步之一，涉及使用更高分辨率的相機(jī)，可以檢查更大的領(lǐng)域，在更高的水平的準(zhǔn)確性。三維視覺(jué)技術(shù)，可以測(cè)量高度，深度和體積的產(chǎn)品，有可能將機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用到許多新的應(yīng)用。最后，自學(xué)習(xí)模式匹配的視覺(jué)工具更快，更一致的識(shí)別對(duì)象，同時(shí)減少應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)時(shí)間。本文將探討這些進(jìn)步和他們的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)應(yīng)用的影響。

  

高分辨率的傳感器

更高分辨率的視覺(jué)傳感器的價(jià)格點(diǎn)下降的結(jié)果，更高分辨率的傳感器被更頻繁地使用在檢查應(yīng)用。高分辨率視覺(jué)傳感器是高精度缺陷檢測(cè)的理想選擇，并提供了一個(gè)更大的視野，這使得它更容易的視覺(jué)工具，以準(zhǔn)確地找到感興趣的功能，即使在大部件，產(chǎn)品和包裝。高分辨率視覺(jué)傳感器的典型應(yīng)用包括在消費(fèi)電子行業(yè)的微小電子元件的對(duì)準(zhǔn)和在汽車(chē)車(chē)身覆蓋件上的膠珠的檢查，這需要一個(gè)大的視野。更高分辨率的視覺(jué)傳感器的使用，反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)需要更快的處理周期，以保持在可接受的范圍內(nèi)的檢查時(shí)間。視覺(jué)系統(tǒng)中的處理能力的量是由封裝的熱約束的約束。機(jī)器視覺(jué)供應(yīng)商是克服這個(gè)限制，使用新的，更有效的算法，如一個(gè)模式查找工具，運(yùn)行四到六倍的速度比以前的版本。圍繞這一障礙的另一種方式是將視覺(jué)算法在具有較高的熱預(yù)算的獨(dú)立包裝工業(yè)視覺(jué)控制器。

高分辨率視覺(jué)應(yīng)用的一個(gè)典型的例子是一個(gè)醫(yī)療設(shè)備，提出了一個(gè)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的主要檢查挑戰(zhàn)。兩個(gè)氣缸的校準(zhǔn)需要測(cè)量公差范圍內(nèi)太接近，與傳統(tǒng)的視覺(jué)系統(tǒng)。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，手動(dòng)檢查，每一部分約一分鐘，這樣會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)很慢。試驗(yàn)表明，常規(guī)640x480或1200x1600像素視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生太多的不準(zhǔn)確的讀數(shù)。升級(jí)到5像素和5像素的遠(yuǎn)心鏡頭視覺(jué)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的讀數(shù)，同時(shí)減少檢查時(shí)間約200毫秒。自動(dòng)測(cè)試機(jī)，確保非常高的質(zhì)量水平，同時(shí)最大限度地降低生產(chǎn)成本。在裝配點(diǎn)實(shí)施檢查，提高了供應(yīng)鏈的質(zhì)量，同時(shí)降低了下游檢測(cè)的影響。

 

三維視覺(jué)系統(tǒng)

快速的改進(jìn)也被視為在該領(lǐng)域的應(yīng)用程序，更適合于3D視覺(jué)，如測(cè)量高度，體積和傾斜的部件或讀取提出的字符對(duì)一個(gè)類(lèi)似的彩色背景，并在可變光照條件下進(jìn)行檢查。新一代的三維視覺(jué)系統(tǒng)是解決這些挑戰(zhàn)，通過(guò)使用激光三角測(cè)量從零件中提取的三維信息。激光位移傳感器將一束束投射到待測(cè)量的物體上。光束被物體的三維形狀所取代。圖像傳感器捕獲一個(gè)三維圖像的三維拓?fù)浔硎?，其中的目?biāo)的足跡表示的圖像的程度和Z高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。一個(gè)完整的三維圖像是由一系列獲得剖面的每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)配置文件生成圖像，產(chǎn)生一個(gè)16位的灰度圖像。所得到的三維圖像的對(duì)象可以被用于兩個(gè)定位的對(duì)象，并準(zhǔn)確地注冊(cè)的視覺(jué)工具，用于測(cè)量的三維和二維的功能，如長(zhǎng)度，寬度和高度。它可以用來(lái)很容易地確定一個(gè)對(duì)象的存在或不存在，無(wú)論顏色或照明，并產(chǎn)生一個(gè)高對(duì)比度的圖像從非常微妙的變化高度。

考慮在X和Y尺寸中看起來(lái)不錯(cuò)的圖中所示的鏈輪齒輪。但一個(gè)三維檢查顯示，一顆牙齒被打破前10毫米的高度丟失。也可以想象一個(gè)情況下，只有牙齒的頂表面丟失，而不是整個(gè)牙齒，一個(gè)應(yīng)用程序的三維檢查，以確定這種類(lèi)型的缺陷。另一個(gè)典型的三維檢查應(yīng)用涉及測(cè)量的關(guān)鍵部件，如印刷電路板（印刷電路板）或在一個(gè)載體的基板的平整度。扭曲或翹曲的成分不能與二維檢查。然而，三維機(jī)器視覺(jué)可以很容易地確定的零件表面的完整的地形輪廓。檢測(cè)顏色是相似的區(qū)域的組件的存在或不存在的地方，他們被認(rèn)為是安裝是另一個(gè)非常常見(jiàn)的三維檢查應(yīng)用。也有許多機(jī)器人的指導(dǎo)應(yīng)用，其中的三維視覺(jué)是必需的，如從一個(gè)垃圾桶或引導(dǎo)一個(gè)機(jī)器人手臂周?chē)囊徊糠值亩鄠€(gè)表面。

 

自學(xué)習(xí)復(fù)合模式匹配

傳統(tǒng)的模式匹配工作，通過(guò)訓(xùn)練一個(gè)模式的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)代表或“好”的形象的部分。在某些應(yīng)用中，它可能是不可能獲得一個(gè)部分圖像，不受噪聲，雜波，閉塞，或其他缺陷。試圖從這樣一個(gè)退化的圖像訓(xùn)練的傳統(tǒng)模式常常產(chǎn)生無(wú)法使用的模式，因?yàn)槟Ｊ桨ㄔS多功能，是不是在其他運(yùn)行部分圖像。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的另一個(gè)最新進(jìn)展涉及使用智能自學(xué)習(xí)復(fù)合模式匹配工具。匹配工具簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的設(shè)置，通過(guò)學(xué)習(xí)區(qū)分重要的圖像特征，有時(shí)被稱為信號(hào)，或什么使得一個(gè)好的部分不同的壞的一部分，隨機(jī)和不一致的差異是不顯著，有時(shí)被稱為噪聲。

新的自學(xué)習(xí)模式匹配工具可以使用的任何地方，傳統(tǒng)的模式匹配工具今天使用。一個(gè)典型的例子是在其安裝檢測(cè)分析儀芯片對(duì)準(zhǔn)。芯片上刻有與安裝在支座上的開(kāi)口的圓圈。如果芯片是不一致的，圓圈看起來(lái)不是圓的。模式匹配的視覺(jué)工具確定芯片的形狀是圓的，在一定的公差范圍內(nèi)，為好的部分，那些橢圓形為壞的部分。自學(xué)習(xí)模式匹配工具，難以用常規(guī)的模式匹配算法如應(yīng)用中的部分不具有代表性的圖像存在應(yīng)用程序特別有用，需要忽略某些特征的不同部分的應(yīng)用，以及應(yīng)用中的一部分出現(xiàn)在不同的背景。

可以訓(xùn)練一個(gè)幾乎理想的模式匹配的復(fù)合模型，使用多個(gè)退化的訓(xùn)練圖像。自學(xué)習(xí)算法從每個(gè)圖像中收集共同的功能，并將其統(tǒng)一成一個(gè)理想的模型。這種方法從訓(xùn)練圖像中濾除噪聲或其他隨機(jī)錯(cuò)誤，否則會(huì)出現(xiàn)在最終的復(fù)合模型中。

在某些應(yīng)用中，您需要能夠定位和對(duì)齊部分，其中某些功能可能是不同的在不同的部分。例如，在一個(gè)產(chǎn)品包裝線的情況下，包裝蓋可能有一些共同的特點(diǎn)，如產(chǎn)品名稱，而其他功能是不同的一部分，如產(chǎn)品的味道。復(fù)合模式匹配訓(xùn)練可以用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)模式，包括所有部分相同的功能，而不包括不同的功能，從一部分到一部分。

復(fù)合建模也可以用來(lái)過(guò)濾背景的變化。例如，它可以建立一個(gè)模式，可以用來(lái)定位在印刷電路板上的不同位置的一個(gè)組成部分，其中的背景，由電氣連接的軌道和焊料在每個(gè)位置不同。

機(jī)器視覺(jué)解決方案，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，消除生產(chǎn)誤差，降低制造成本，并超過(guò)消費(fèi)者的期望，高品質(zhì)的產(chǎn)品在一個(gè)負(fù)擔(dān)得起的價(jià)格。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的最新發(fā)展，使有可能獲得這些好處在更廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在同一時(shí)間提高檢查精度和減少應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)時(shí)間。