2020年11月21日 机器视觉与计算机视觉技术

表面缺陷检测系统方案实施的七个步骤

表面缺陷检测系统主要以相机成像和图像处理技术为主,配置合适的相机和光源可以使被检测物体凸显表面缺陷或特征,使其检测系统能够实时、准确的对物体表面缺陷进行检测。由于产品或物体的本身性质具有多样性,机器视觉表面检查系统具有一定的挑战性。作为专用的视觉检测团队建议采取以下步骤来解决各种独特的表面检查案例:

1.确定产品的关键属性

第一步涉及需要检查的产品或包装的的特性。它是由玻璃、纸、塑料或金属制成的,这将对用于检测系统的硬件配置类型产生影响。如果对象具有多层或非对称特性,则可能需要更多的编程和更为精确的照明解决方案才能成功地进行检查。

2.制定明确的目标

您想要检查什么,通过/不通过的比率是多少?哪些条件是灵活的,需要满足哪些指标?一些目标包括提高制造过程某个方面的准确性(通过可测量的数量),减少成品中的缺陷数量,或者提高当前视觉系统的通过率。无论你的目标是什么——确保它是可测量的。

从你想要“看”的东西开始。它是物体的纹理吗?这是一个缺陷、撕裂,洞?凹痕,表面细节或需要仔细检查的夹具怎么样?你怎么看?为什么你需要用视觉系统“看”它?您项目成功的定义是什么?例如:如果你正在寻找罐子侧面的凹痕,浅深度的凹痕是好的,但不是深凹痕?您是否因为美观而消除凹痕,还是会抑制您的产品功能?

3.和视觉应用专家进行沟通

你如何选择合适的光线来正确地照亮缺陷?哪个相机最好?相机要检测产品的不同方面——适当的照明、眩光消除、相机角度、适当的编程——许多事情都必须正确进行。具有多年视觉系统设计、编程和集成经验的人可以帮助您的项目获得成功。

视觉专家很乐意使用最新的工具,找出所有具有挑战性的视觉检查类型,因为他们面对的是数百种定制的视觉系统。例如:在最近的一个项目中,团队设计了一个系统来检测破碎的瓶子。对眼睛来说,很容易发现一个破碎的透明、不透明或磨砂瓶损坏。对于相机来说,这可能会比较困难,特别是因为清晰的物体很难用镜头探测到。如果没有他们在照明、编程等方面的广泛知识,这个系统可能需要很长时间才能正常工作,或者根本就不会成功。

4.选择所需的相机或相机类型

不同的检查需要指定的摄像机选择。在对同步带进行3D表面检测时,所选择的相机可能是德国SICK西克ranger3D相机,一种用于测量3D物体形状颜色的高速相机。使用此相机,您的检查可以通过精确测量形状、对比度和表面缺陷来提高生产率,从而确保产品质量和生产可靠性。在其他时候,像康耐视Insight 5600-11智能相机这样的相机可以在线上的不同位置使用,以创建最准确的图像。

5.确定照明类型

光源照明测试在需要在视觉实验室,以便为您的表面检查应用找出最佳的照明解决方案。最常见的是使用低角度背光来最好地照亮被检查的对象。对于不透明的物体,可能需要使用LED聚光灯的反光照明,因为LED聚光灯的入射角很尖,可以增强物体的表面结构。一种结构光,如激光,可以用来产生表面特征。如果物体是半透明的,比如一个透明的瓶子或玻璃,那么它可能需要使用LED的暗场环光照明。这将最好地显示表面细节,如划痕、气泡、裂缝或破洞。

6.确定编程要求

各种缺陷需要不同类型的编程,而且大多数都不是开箱即用的解决方案。例如,表面检查可能包括对象的纹理。为此,视觉专家可以选择NI LabVIEW的视觉软件工具进行纹理分析。但是,如果您对产品表面的某个缺陷感兴趣,可以使用Insight Explorer 4.7.0编程智能相机,以通信通过/失败输出。在这种情况下,相机必须经过各种高度、形状和纹理的训练,以获得最精确的通过率/失败率。

7.安装、集成和培训

安装通常需要机械支架或硬件,新视觉系统与现有线路设备的集成,以及对线路人员的培训。尽管这些步骤很容易列出,但它们可能更难完成。可能需要进行进一步的编程,以便将视觉系统与现有的工厂设备或资源管理程序适当地集成在一起。可能需要机械设计和零件制造来将视觉系统定位在生产线上。这是另一个我们认为视觉专家提供无价帮助的领域。

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