基于视觉的不规则工件关键参数提取与测量模块设计文献综述
2020-04-10 16:33:53
1.工件尺寸自动检测的意义,国内外研究现状、水平和发展趋势
随着科学技术的发展,人们对质量的要求越来越高。对于工业产品,其内部工件的质量直接影响到产品的性能。因此,对于工件的尺寸检测显得十分重要。实现金属工件生产中最后一道工序,采用常规的人工检测,在影响生产效率的同时也直接影响了产品的质量和成本。不仅如此,许多检测需要获取精确的测量数据,如工件宽度或者圆孔直径等,采取传统的接触式测量很容易对工件造次损伤,同时也不利于进行实时测量。因此,为了提高效率、降低成本,采用机器视觉代替人工进行检测已成为现代工业发展的必然趋势。通过视觉测量系统,可以将不合格的产品剔除,以保证产品的质量。
视觉测量技术是以机器视觉理论为基础,涉及光学、光电子学、图像处理等诸多科学。机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS 和CCD 两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
在国外,机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业,其中大概40%-50%都集中在半导体行业。具体如PCB印刷电路:各类生产印刷电路板组装技术、设备;单、双面、多层线路板,覆铜板及所需的材料及辅料;辅助设施以及耗材、油墨、药水药剂、配件;电子封装技术与设备;丝网印刷设备及丝网周边材料等。SMT表面贴装:SMT工艺与设备、焊接设备、测试仪器、返修设备及各种辅助工具及配件、SMT材料、贴片剂、胶粘剂、焊剂、焊料及防氧化油、焊膏、清洗剂等;再流焊机、波峰焊机及自动化生产线设备。电子生产加工设备:电子元件制造设备、半导体及集成电路制造设备、元器件成型设备、电子工模具。机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用,并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。除此之外,机器视觉还用于其他各个领域。
而在中国,视觉技术的应用开始于90年代,因为行业本身就属于新兴的领域,再加之机器视觉产品技术的普及不够,导致以上各行业的应用几乎空白。目前国内机器视觉大多为国外品牌,如康耐视、DALSA、基恩士、欧姆龙等。国内大多机器视觉公司基本上是靠代理国外各种机器视觉品牌起家,随着机器视觉的不断应用,公司规模慢慢做大,技术上已经逐渐成熟。例如:上海波创电气有限公司,专业代理加拿大DALSA机器视觉产品,在短短六年的时间里,就发展成国内首屈一指的机器视觉企业。国内现在也开始意识到机器视觉的重要性,微视就是中国人自己的机器视觉的公司,研发自己的机器视觉产品。当然,技术上跟国外的品牌还存在一些不足。
2.工件尺寸自动检测的内容
(1)工件采样:机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统。
(2)图像处理:,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号
(3)计算数据:图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度。
(3)输出结果:根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等,实现自动识别功能。