機器視覺檢測系統的工作原理與檢測流程

2022-08-31 02:36:03 字數 1467 閱讀 5836

在機器視覺檢測系統工作流程中,主要分為影象資訊獲取、影象資訊處理和機電系統執行檢測結果3個部分,另外根據系統需要還可以實時地通過人機介面進行引數設定和調整。

當被檢測的物件運動到某一設定位置時會被位置感測器發現,位置感測器會向plc控制器傳送「探測到被檢測物體」的電脈衝訊號,plc控制器經過計算得出何時物體將移動到ccd相機的採集位置,然後準確地向影象採集卡傳送觸發訊號,採集開檢測的此訊號後會立即要求ccd相機採集影象。被採集到的物體影象會以bmp檔案的格式送到工控機,然後呼叫專用的分析工具軟體對影象進行分析處理,得出被檢測物件是否符合預設要求的結論,根據「合格」或「不合格」訊號,執行機會對被檢測物體作出相應的處理。系統如此迴圈工作,完成對被檢測物體佇列連續處理。

如下圖所示。

機器視覺檢測系統工作原理

乙個完整的機器視覺檢測系統的主要工作過程如下:

①工件定位感測器探測到被檢測物體已經運動到接近機器視覺攝像系統的視野中心,向機器視覺檢測系統的影象採集單元傳送觸發脈衝。

②機器視覺檢測系統的影象採集單元按照事先設定的程式和延時,分別向攝像機和照明系統發出觸發脈衝。

③機器視覺攝像機停止目前的掃瞄,重新開始新的一幀掃瞄,或者機器視覺攝像機在觸發脈衝來到之前處於等待狀態,觸發脈衝到來後啟動一幀掃瞄。

④機器視覺攝像機開始新的一幀掃瞄之前開啟電子快門,**時間可以事先設定。

⑤另乙個觸發脈衝開啟燈光照明,燈光的開啟時間應該與機器視覺攝像機的**時間相匹配。

⑥機器視覺攝像機**後,正式開始新一幀影象的掃瞄和輸出。

⑦機器視覺檢測系統的影象採集單元接收模擬**訊號通過a/d轉換器將其數位化,或者是直接接收機器視覺攝像機數位化後的數字**訊號。

⑧處理結果控制生產流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。

從上述的工作流程可以看出,機器視覺檢測系統是一種相對複雜的系統。大多監控和檢測物件都是運動的物體,系統與運動物體的匹配和協調動作尤為重要,所以給系統各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。在某些應用領域,例如機械人、飛行物體制導等,對整個系統或者系統的一部分的重量、體積和功耗等都會有嚴格的要求。

儘管機器視覺應用各異,歸納一下,都包含一下幾個過程:

①影象採集:光學系統採集影象,將影象轉換成數字格式並傳入計算機儲存器。

②影象處理:處理器運用不同的演算法來提高對檢測有影響的影象因素。

③特徵提取:處理器識別並量化影象的關鍵特徵,例如位置、數量、面積等。然後將這些資料傳送到控制程式。

④判別和控制:處理器的控制程式根據接收到的資料做出結論。例如:位置是否合乎規格,或者執行機構如何移動去拾取某個部件。

機器視覺檢測系統

上圖是工程應用上的典型的機器視覺檢測系統。在流水線上,零件經過輸送帶到達觸發器時,機器視覺攝像單元立即開啟照明,拍攝零件影象;隨即影象資料被傳送到處理器,處理器根據畫素分部和亮度、顏色等資訊,進行運算來抽取目標的特徵:面積、長度、數量、位置等;再根據預設的判據來輸出結果;尺寸、角度、偏移量、個數、合格/不合格、有/五等;通過現場匯流排與plc通訊,指揮執行機構(諸如氣幫浦),彈出不合格產品。

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