Question

视觉检验的原理

Answer 1

视觉检测
视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测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。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。基本内容

　　　视觉检测是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。自起步发展至今，已经有20多年的历史，其功能以及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广，其中特别是目前的数字图像传感器、CMOS和CCD摄像机、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技术、图像处理和模式识别等技术的快速发展，大大地推动了机器视觉的发展。简而言之，机器视觉解决方案就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。 　　

解决过程
1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野中心，向图像采集部分发送触发脉 冲，可分为连续触发和外部触发。 　　

2、图像采集部分按照事先设定的程序和延时，分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。 　　

3、摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描，或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态，启动脉冲到来后启动一帧扫描。 　　

4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构，曝光时间可以事先设定。 　　

5、另一个启动脉冲打开灯光照明，灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。 　　

6、摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出。 　　

7、图像采集部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化，或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。 　　

8、图像采集部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。 　　

9、处理器对图像进行处理、分析、识别，获得测量结果或逻辑控制值。 　　

10、处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。 　　

　　　　从上述的工作流程可以看出，机器视觉解决方案是一种比较复杂的系统。因为大多数系统监控对象都是运动物体，系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要，所以给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。在某些应用领域，例如机器人、飞行物体导制等，对整个系统或者系统的一部分的重量、体积和功耗都会有严格的要求。 　

优势
1、非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的可靠性。 　　

2、具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围。 　　

3、长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。 　　

4、利用了机器视觉解决方案，可以节省大量劳动力资源，为公司带来可观利益

Answer 2

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测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。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。

视觉检测是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。自起步发展至今，已经有20多年的历史，其功能以及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广，其中特别是目前的数字图像传感器、CMOS和CCD摄像机、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技术、图像处理和模式识别等技术的快速发展，大大地推动了机器视觉的发展。简而言之，机器视觉解决方案就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。

视觉检验系统的基本原理

1、工件定位传感器检验被检验对象已移动到视觉系统摄像系统的场中心，并将触发脉冲发送到视觉系统检验系统的图像收集单元。

2、视觉系统检验系统的图像收集单元依照预置程序和时刻延迟向相机和照明系统发送触发脉冲。

3、视觉系统照相机停止当前扫描并启动新的帧扫描，或者视觉系统照相机等待触发脉冲到达并在触发脉冲到达后启动帧扫描。

4、在开始新的帧扫描前，视觉系统照相机先打开电子快门，曝光时刻能够提早设定。

5、另一个触发器打开照明，照明的时刻应该与视觉系统照相机的曝光时刻一致。

6、在视觉系统照相机曝光后，正式开始扫描并输出新的图像帧。

7、视觉系统检验系统的图像收集单元接收模拟视频信号，并利用a/d转换器对其进行数字化处理，或直截了当接收视频相机数字化处理的数字视频信号。

8、加工结果控制生产制造线的运行、定位和校正。

Answer 3

机器视觉检测系统又称工业视觉系统，其原理是：将感产品或区域进行成像，然后根据其图像信息用专用的图像处理软件进行处理，根据处理结果软件能自动判断产品的位置、尺寸、外观信息，并根据人为预先设定的标准进行合格与否的判断，输出其判断信息给执行机构

Answer 4

一个典型的机器视觉系统包括以下三大块：
照明
照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
镜头
FOV（Field of Vision）=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差比）
镜头选择应注意：
①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点⑦畸变
视觉检测中如何确定镜头的焦距
为特定的应用场合选择合适的工业镜头时必须考虑以下因素：
· 视野 - 被成像区域的大小。
· 工作距离 (WD) - 摄像机镜头与被观察物体或区域之间的距离。
· CCD - 摄像机成像传感器装置的尺寸。
· 这些因素必须采取一致的方式对待。如果在测量物体的宽度，则需要使用水平方向的 CCD 规格，等等。如果以英寸为单位进行测量，则以英尺进行计算，最后再转换为毫米。

Answer 5

视觉检验，通常也称为视觉检测。主要基于机器视觉技术，通过模拟人类视觉系统的功能，实现对物体表面的缺陷、尺寸、形状等特征的自动检测和识别。视觉检验通过图像获取、图像处理和特征提取等步骤，将待检测物体的图像信息与预先设定的标准或模板进行比较，从而判断物体是否符合要求。这一过程涉及光学、电子学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的知识和技术的融合。
视觉检验具有高效、准确、非接触等优点，在多个领域展现出广泛的应用前景，比如：用于生产线上的质量检测、产品分拣、尺寸测量等环节，提高生产效率和产品质量。