淺析機器視覺檢測對現(xiàn)代社會發(fā)展的意義
機器視覺檢測就是用機器代替人眼來對物體做出檢測和判斷。視覺檢測系統(tǒng)是指通過專業(yè)的工業(yè)相機捕獲圖像,然后將圖像傳送至處理系統(tǒng),通過數(shù)字化處理,根據(jù)像素分布和亮度,顏色等信息,確定尺寸,形狀,顏色等。進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。
首先采用CCD相機將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,如:面積、長度、數(shù)量、位置等;最后,根據(jù)預設的容許度和其他條件輸出結果,如:尺寸、角度、偏移量、個數(shù)、合格/不合格、有/無等。
機器視覺的特點是自動化、客觀、非接觸和高精度,與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)相比,機器視覺強調(diào)的是精度和速度,以及工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的可靠性。 機器視覺檢測設備極適用于大批量生產(chǎn)過程中的測量、檢查和辨識,如:零件裝配完整性,裝配尺寸精度,零件加工精度,位置/角度測量,零件識別,特性/字符識別等。
其最大的應用行業(yè)為:汽車,制藥,電子與電氣,制造,包裝/食品/飲料,醫(yī)學。如對汽車儀表盤加工精度的檢查,高速貼片機上對電子元件的快速定位,對管腳數(shù)目的檢查,對IC表面印字符的辨識,膠囊生產(chǎn)中對膠囊壁厚和外觀缺陷的檢查,軸承生產(chǎn)中對滾珠數(shù)量和破損情況的檢查,食品包裝上面對生產(chǎn)日期的辨識,對標簽貼放位置的檢查。工業(yè)專家們預言:在未來的20年到50年,機器視覺將成為橫跨所有行業(yè)的通用性技術,幾乎所有出產(chǎn)的產(chǎn)品都會由視覺檢測系統(tǒng)來檢測。
在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中,涉及到各種各樣的檢查、測量和零件識別應用,例如汽車零配件尺寸檢查和自動裝配的完整性檢查,電子裝配線的元件自動定位,飲料瓶蓋的印刷質(zhì)量檢查,產(chǎn)品包裝上的條碼和字符識別等。這類應用的共同特點是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對外觀質(zhì)量的要求非常高。通常這種帶有高度重復性和智能性的工作只能由人工檢測來完成,我們經(jīng)常在一些工廠的現(xiàn)代化流水線后面看到數(shù)以百計甚至逾千的檢測工人來執(zhí)行這道工序,在給工廠增加巨大的人工成本和管理成本的同時,仍然不能保證100%的檢驗合格率(即“零缺陷”),而當今企業(yè)之間的競爭,已經(jīng)不允許哪怕是0.1%的缺陷存在。
有些時候,如微小尺寸的精確快速測量,形狀匹配,顏色辨識等,用人眼根本無法連續(xù)穩(wěn)定地進行,其它物理量傳感器也難有用武之地。這時,人們開始考慮把計算機的快速性、可靠性、結果的可重復性,與人類視覺的高度智能化和抽象能力相結合,由此產(chǎn)生了機器視覺的概念。
機器視覺檢測伴隨計算機技術、現(xiàn)場總線技術的發(fā)展,技術日益成熟,已是現(xiàn)代加工制造業(yè)不可或缺的產(chǎn)品,廣泛應用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)。機器視覺的引入,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢測方法,極大地提高了投放市場的產(chǎn)品質(zhì)量,提高了生產(chǎn)效率。也為我國邁進智能制造走上新臺階。
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