隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,越來越多包括汽車制造業(yè)及紡織業(yè)在內(nèi)的工業(yè)部門,都開始采用機器視覺" title="機器視覺">機器視覺來提高生產(chǎn)效率" title="生產(chǎn)效率">生產(chǎn)效率及生產(chǎn)品質(zhì)量。加之自20世紀(jì)90年代以來,光電產(chǎn)業(yè)、自動化系統(tǒng)和計算機圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展,機器視覺的在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用更是愈加廣泛。作為一種新穎而又實用的視覺技術(shù),近年來機器視覺圖像檢測單元已基本實現(xiàn)產(chǎn)品化,一些國外知名廠商,如日本松下公司、德國西門子公司等都推出了品種規(guī)格齊全的系列化產(chǎn)品,包括光源、攝像頭、處理器等,為圖像檢測技術(shù)" title="檢測技術(shù)">檢測技術(shù)的推廣及應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。不僅如此,行業(yè)內(nèi)所頒布的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn),不但規(guī)范了生產(chǎn),更是為用戶選擇合適的圖像檢測軟件提供了可靠的依據(jù)。
相比之下,國內(nèi)在這方面尚處于起步階段,即使在近幾年發(fā)展迅猛的汽車制造業(yè),機器視覺的應(yīng)用仍很有限。下面就將介紹機器視覺的簡單原理,及其在生產(chǎn)制造業(yè)中的幾個應(yīng)用。
機器視覺系統(tǒng)" title="機器視覺系統(tǒng)">機器視覺系統(tǒng)的基本組成
機器視覺系統(tǒng)主要由攝像機、圖像采集卡" title="圖像采集卡">圖像采集卡、計算機、圖像處理軟件及數(shù)據(jù)輸出裝置組成。根據(jù)所選用攝像機的不同,系統(tǒng)構(gòu)成也會有一定的差異,若采用數(shù)字?jǐn)z像機" title="數(shù)字?jǐn)z像機">數(shù)字?jǐn)z像機則系統(tǒng)中就不需要圖像采集卡了。
機器視覺系統(tǒng)中所用的攝像機通常為CCD型數(shù)字?jǐn)z像機或CMOS型數(shù)字?jǐn)z像機。通常來說CCD攝像機的分辨率高、靈敏度高并且穩(wěn)定性高,但其耗電量相當(dāng)大且成本高;CMOS攝像機雖然在耗電量及成本方面優(yōu)于CCD攝像機,但是成像質(zhì)量不高。圖像采集卡的作用是采集攝像機傳輸?shù)膱D像,并將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳送到CPU中。
機器視覺在車輛尺寸測量方面的應(yīng)用
利用機器視覺的原理可以對汽車尺寸參數(shù)實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確及自動化測量。檢測系統(tǒng)主要由光學(xué)系統(tǒng)、CCD攝像頭和計算機處理系統(tǒng)等組成。采用多臺CCD攝像機對車輛從不同角度進行拍照即進行圖像采集,由光源發(fā)出的平行光束照射到被測對象的檢測部位上,其邊緣輪廓經(jīng)過顯微光學(xué)鏡組成像在攝像機的面陣CCD像面上,經(jīng)計算機進行圖像處理后獲得被測對象邊緣輪廓的位置。如果使被測對象產(chǎn)生位移,再次測量其邊緣輪廓位置,則兩次位置之差便是位移量。顯然,若被測對象的兩條平行的邊緣輪廓能處于同一幅圖像內(nèi),則其二者位置之差即為相應(yīng)尺寸。
機器視覺在布匹質(zhì)量檢測方面的應(yīng)用
圖像檢測技術(shù)在布匹的生產(chǎn)過程中,像布匹質(zhì)量檢測這種有高度重復(fù)性和智能性的工作只能靠人工檢測來完成,在現(xiàn)代化流水線后面常??煽吹胶芏嗟臋z測工人來執(zhí)行這道工序,給企業(yè)增加巨大的人工成本和管理成本的同時,卻仍然不能保證100%的檢驗合格率(即“零缺陷”)。對布匹質(zhì)量的檢測是重復(fù)性勞動,容易出錯且效率低。
流水線進行自動化的改造,使布匹生產(chǎn)流水線變成快速、實時、準(zhǔn)確、高效的流水線。在流水線上,所有布匹的顏色、及數(shù)量都要進行自動確認(以下簡稱“布匹檢測”)?,F(xiàn)在采用機器視覺的自動識別技術(shù)完成以前由人工來完成的工作。在大批量的布匹檢測中,用人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。目前國內(nèi)在這方面做的比較好的企業(yè)有許多,以其中的維視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司來說,他們生產(chǎn)的工業(yè)相機、工業(yè)攝像機等多種產(chǎn)品都被國棉紡織廠采購,為工廠工人提供便利,獲得了很高的評價。
機器視覺產(chǎn)品在很大程度上不僅解放了生產(chǎn)力,提高了生產(chǎn)效率,產(chǎn)品質(zhì)量更是無可挑剔,備受制造業(yè)廠商的青睞。以機器代替人眼的時代已經(jīng)到來,傳統(tǒng)工作模式亟待改變。