視覺傳感器

在保持成本下降的同時，持續(xù)高質(zhì)量的產(chǎn)品，公司正在將更多的自動化檢查納入他們的制造過程。光電傳感器可以處理簡單的視覺檢查，但復(fù)雜的檢查需要機(jī)器視覺。機(jī)器視覺產(chǎn)品的范圍從現(xiàn)成的1000美元的視覺傳感器，以定制系統(tǒng)，運(yùn)行數(shù)萬美元的創(chuàng)造機(jī)會的自動化，同時減少浪費(fèi)和提高生產(chǎn)力。  

長期機(jī)器視覺適用于光學(xué)系統(tǒng)，包括工業(yè)相機(jī)捕獲圖像和處理器來分析該圖像的操作者指定的功能。在低成本的視覺傳感器，有時被稱為智能相機(jī)的處理器內(nèi)置到相機(jī)中，在自定義系統(tǒng)中，處理器是在一臺PC機(jī)。

機(jī)器視覺使用復(fù)雜的過程，但他們可以分為三大類：捕捉，分析和溝通。

 

捕捉

三個因素是至關(guān)重要的捕捉一個良好的形象：分辨率，照明和鏡頭。

分辨率。在拍攝圖像的分辨率的細(xì)節(jié)，表示為像素數(shù)取 決于相機(jī)有多少感光細(xì)胞。不同于一個光電傳感器，它使用一個單一的光電單元，一個視覺傳感器有一個成像芯片，包含幾千個或甚至幾百萬個光敏感的細(xì)胞，以捕捉整個場景。那些熟悉消費(fèi)數(shù)碼相機(jī)的像素數(shù)量可能會很低，但它提供了足夠的工業(yè)檢查的信息。分辨率越高，圖像越清晰，相機(jī)是否是厘米或米以外的物體。權(quán)衡是速度，這就是為什么運(yùn)營商應(yīng)該使用必要的最小分辨率的應(yīng)用程序。

照明.照明必須有足夠的明亮和正確的角度來形成對比，使感興趣的特征從它的背景中脫穎而出。為此，機(jī)器視覺照明子行業(yè)的發(fā)展，提供專業(yè)照明如環(huán)形燈環(huán)繞鏡頭，揭示了紋理特征或低角度的燈光，或背燈強(qiáng)調(diào)物體的輪廓。

鏡頭。鏡頭的質(zhì)量決定了圖像的邊緣是多少失真的，圖像是如何均勻明亮的，圖像是從中心到邊緣，以及相機(jī)如何準(zhǔn)確地感知顏色。

 

分析

視覺裝置的目的是為了減少大量的圖像數(shù)據(jù)到幾件相關(guān)的信息。視覺設(shè)備使用圖像處理技術(shù)來定位邊緣，找到模式或定位顏色或亮度的變化。這些圖像處理技術(shù)是預(yù)先由操作員，但運(yùn)行在高速生產(chǎn)過程中。例如，如果操作員設(shè)置了設(shè)備來檢測一個產(chǎn)品的全部情況，視覺設(shè)備知道拒絕一個空單元格的紙箱。它可以使判斷，無論是在哪里的空單元格位于相機(jī)的視野范圍內(nèi)。它也可以檢查非對稱的對象，無論他們是如何在一個完整的360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

低成本的視覺傳感器來與內(nèi)置的圖像處理工具。對于自定義系統(tǒng)，圖像處理算法是從地面上寫的，或定制，以適應(yīng)應(yīng)用程序。

工具分為兩個基本組：線性和區(qū)域。這兩種類型都在圖像中尋找一個過渡，但在不同的方式。

因?yàn)樗麄兪歉欤_的比面積工具，線性工具是最好的選擇時，感興趣的領(lǐng)域是可預(yù)測的。例如，一個視覺傳感器可以使用直線工具如利器確保瓶沖過去在裝配線上都有蓋子密封。

一個區(qū)域的工具是最有用的，當(dāng)目標(biāo)的位置可能會有所不同，如一個紙箱的塑料瓶，可能會丟失一個或多個單位在盒子里的任何地方。一個區(qū)域工具檢查整個區(qū)域的利益，從規(guī)范的任何偏差。

 

溝通

機(jī)器視覺裝置確定圖像處理的結(jié)果是否在操作員定義的公差范圍內(nèi)，它與控制器進(jìn)行通信，控制器觸發(fā)一個操作員指定的動作。

越來越多的機(jī)器視覺集成到網(wǎng)絡(luò)使用的通信協(xié)議，如MODBUS TCP / IP和因特網(wǎng)。在這些情況下，視覺設(shè)備是閉環(huán)系統(tǒng)的一部分，自校正，基于從視覺設(shè)備的數(shù)據(jù)。一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)在技術(shù)上更具挑戰(zhàn)性的建立比事實(shí)檢驗(yàn)后，但儲蓄在減少廢料和返工可以讓他們值得。

隨著設(shè)備成本的下降和能力的提高，機(jī)器視覺將繼續(xù)表現(xiàn)出巨大的增長。現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是讓機(jī)器設(shè)計者意識到機(jī)器視覺的創(chuàng)新，所以他們可以受益于這個蓬勃發(fā)展的技術(shù)。