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机器视觉系统需要考虑的十个问题

日期: 2020-10-27
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  机器视觉需要考虑的十个问题


  以便为用户选择机器视觉系统时应考虑的关键和基本特征提供指导。


  选择机器视觉系统时,有十个方面需要优先考虑:


  1个定位器


  物体或特征的精确定位是视觉引导的检测系统或运动系统的重要功能。传统的目标定位使用灰度值校正来识别目标。虽然这种技术已经被广泛使用,但是当图像质量恶化时,它缺乏稳定性。图像质量的恶化可能是由于杂波、不同亮度和覆盖的影响。相反,几何物体定位是一种新的方法,它利用物体的轮廓来识别物体及其特征。Adept的HexSight软件和AdeptVision  sAVI系统都使用非常先进的轮廓检测技术来识别物体。一个可靠的定位器可以在没有夹具的情况下定位零件,从而节省成本。


  2灯光和照明


  众所周知,适当的照明和照明对视觉应用的成功非常重要。有时,虽然选择了最合适的照明和照明,但如果被监控对象或特征略有变化,则需要相应地改变照明和照明亮度。比如晶圆抛光面不同,OCR应用中激光蚀刻痕迹的质量也不同。一个稳定性好的定位工具,比如Adept的几何物体定位器,可以很容易的解决由于光线聚集和亮度的不同变化导致图像质量变差的问题。使用适当的软件可以消除必要的调光操作,无论图像质量如何变化。


  3个适用于多种工具的完整工具集


  机器视觉软件主要以两种典型形式销售:——。一个是全套可视化工具,一个是针对具体任务的工具应用,比如BGA检查。最终用户应用程序将决定是使用一整套可视化工具还是许多特定工具。可视化工具是一种通用的应用程序或算法,它可以在图像或图像的一部分上完成预定的任务。例如,光斑检测工具可以找到一组暗像素或亮像素,并测量光斑的各种尺寸。选择视觉系统的关键是要有一套完整的视觉工具。虽然在项目开始的时候你并不需要所有的工具,但是几年后你的需求会发生变化,新的应用可能需要其他的工具。Adept的HexSight软件是一个全面的机器视觉库,它基于流行的软件平台如Visual  Basic、Visual  C和ActiveX控件。可选的六角符号工具配有光学字符识别、数字矩阵和条形码解码工具。AdeptVision  sAVI系统为视觉和运动应用编程提供了一个简单的图形界面。4.易于编程和操作。简单直观的图形界面是易于使用和设置的关键。


  当今机器视觉产品的主要区别在于它们的图形界面。界面要从“设置”和“操作”两个方面来评价。对于一个工程师来说,应该很复杂,但是对于一个操作员来说,应该很简单。比如一个视觉系统的标定,应该是简单的点击几次鼠标,而不是在火箭科学中练习。


  5亚像素精度


  视觉系统的分辨率是系统能够区分的最小特征。例如,使用640 x  480像素的计算机图像,FOV为“1”,分辨率为1/640或“0.00156”。事实上,机器视觉算法具有亚像素能力。也就是说,这些算法可以测量或得到小于一个像素的单位。Adept的几何物体定位工具可以精确到1/40像素。所有其他视觉系统工具只能精确到1/10到1/20像素。视觉工具的亚像素精度取决于图像质量和强大的算法。


  6未来升级


  机器视觉系统可以用于各种场合,从时尚的相机到监控系统。选择系统时,应考虑系统的未来升级。几家供应商提供的通用视觉软件可以为最终用户配置合适的照明、光学系统和视觉工具。BGA检测、OCR等特殊软件包也可以作为预配置软件出售。基于通用的可视化软件系统的更好升级。最终用户应根据额外的摄像机、照明的变化和视觉工具的变化来考虑系统的未来需求。例如,如果一个系统需要多个摄像头,就需要比较基于帧抓取器的系统和基于时尚摄像头的系统的价格和灵活性。Adept的HexSight软件兼容各种第三方帧抓取器和摄像头,包括FireWire摄像头。


  7图像预处理


  无论亮度和物体表面或材料如何,检测特征点和缺陷都是非常重要的。图像预处理算法可以放大图像的特征点,使视觉工具能够更好地检测出来。同样,可以减少特征点,以便可视化工具可以忽略它们。例如,形态操作(如HexSight)可用于移除或填充对象中的孔洞,在稀疏点分离对象或连接相邻对象。类似地,滤波操作可以用于输入图像的卷积。获得如此广泛的预处理算法是复杂视觉应用成功的关键。


  8视觉引导运动


  如果您的应用需要视觉系统,您必须知道如何将视觉系统与运动系统集成。对于校准和操作,未集成的运动系统和视觉系统是初步系统,而机器人或机构和视觉系统是单独校准的。在操作中,独立的视觉系统根据视觉坐标系中的已知位置计算零件位置的偏移量,然后向机器人手臂发送指令,以从初始编程拾取位置的偏移量拾取零件。相反,Adeptvision  sAVI控制器等集成系统可以在一个坐标系中校准视觉系统和机器。然后,零件定位可以定义与机器中编程的相同的六自由度坐标空间。9系统集成


  如果你不太精通机器视觉技术,你的项目需要一个系统集成商。理想的视觉产品可以被系统集成商广泛接受。Adept有一个叫Adept  Priority  Visual  Integrator(PVI)的项目,可以对系统集成商进行Adept产品的培训。这些系统集成商拥有应用工程资源来处理最困难的机器视觉项目。另外,这些PVI非常适合搬运Adept机器人和运动产品。这是需要运动和视野的项目的理想资源。


  10工厂级连接


  目前与可视化系统的通信方式有多种,如串口(RS-232)、RS-485、并口、以太网、Devicenet、数字I/O等。IEEE-1394、USB等更新接口也得到广泛应用。在评估视觉系统时,我们应该考虑工厂层面的连通性。典型地,机器视觉系统是与其他工厂级设备和工厂信息系统接口的数据采集系统。一些供应商的软件可以在局域网或互联网上远程操作视觉系统。在特定行业,如制药行业,机器视觉系统需要独立于特定应用,从而确保设置不受远程操作的干扰。在选择视觉系统时,视觉系统的通信接口是一个重要的考虑因素,不应该被忽视。AdeptVision  sAVI控制器可以与Rs-232、Rs-485、Devicenet、以太网和Firewire接口连接。


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