Question

机器视觉技术的系统类型

Answer 1

基于机器视觉的仪表板总成智能集成测试系统
EQ140-II汽车仪表板总成是我国某汽车公司生产的仪表产品，仪表板上安装有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等，其生产批量大，出厂前需要进行一次质量终检。检测项目包括：检测速度表等五个仪表指针的指示误差；检测24个信号报警灯和若干照明9灯是否损坏或漏装。一般采用人工目测方法检查，误差大，可靠性差，不能满足自动化生产的需要。基于机器视觉的智能集成测试系统，改变了这种现状，实现了对仪表板总成智能化、全自动、高精度、快速质量检测，克服了人工检测所造成的各种误差，大大提高了检测效率。　整个系统分为四个部分：为仪表板提供模拟信号源的集成化多路标准信号源、具有图像信息反馈定位的双坐标CNC系统、摄像机图像获取系统和主从机平行处理系统。 金属板如大型电力变压器线圈扁平线收音机蒙胧皮等的表面质量都有很高的要求，但原始的采用人工目视或用百分表加控针的检测方法不仅易受主观因素的影响，而且可能会绘被测表面带来新的划伤。金属板表面自动探伤系统利用机器视觉技术对金属表面缺陷进行自动检查，在生产过程中高速、准确地进行检测，同时由于采用非接角式测量，避免了产生新划伤的可能。其工作原理图如图8-6所示；在此系统中，采用激光器作为光源，通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光，扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面。金属板放在检验台上。检验台可在X、Y、Z三个方向上移动，摄像机采用TCD142D型2048线陈CCD，镜头采用普通照相机镜头。CCD接口电路采用单片机系统。主机PC机主要完成图像预处理及缺陷的分类或划痕的深度运算等，并可将检测到的缺陷或划痕图像在显示器上显示。CCD接口电路和PC机之间通过RS-232口进行双向通讯，结合异步A/D转换方式，构成人机交互式的数据采集与处理。
该系统主要利用线阵CCD的自扫描特性与被检查钢板X方向的移动相结合，取得金属板表面的三维图像信息。 英国ROVER汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测，是机器视觉系统用于工业检测中的一个较为典型的例子，该系统由62个测量单元组成，每个测量单元包括一台激光器和一个CCD摄像机，用以检测车身外壳上288个测量点。汽车车身置于测量框架下，通过软件校准车身的精确位置。
测量单元的校准将会影响检测精度，因而受到特别重视。每个激光器/摄像机单元均在离线状态下经过校准。同时还有一个在离线状态下用三坐标测量机校准过的校准装置，可对摄像顶进行在线校准。
检测系统以每40秒检测一个车身的速度，检测三种类型的车身。系统将检测结果与人、从CAD模型中撮出来的合格尺寸相比较，测量精度为±0.1mm。　ROVER的质量检测人员用该系统来判别关键部分的尺寸一致性，如车身整体外型、门、玻璃窗口等。实践证明，该系统是成功的，并将用于ROVER公司其它系统列汽车的车身检测。 来自终端用户的声音——成本的计算要用发展的眼光看待 。
机器视觉技术未能得到广泛应用的原因主要是产品成本过高.还没有形成广泛应用的环境。但是从发展的角度来看.长期积累的人工检测成本也将会与机器视觉设备持平.在高速生产线上匹配机器视觉设备将会是一个比较明显的发展趋势。伴随医药企业逐渐提升档次及逐渐完善.企业对机器视觉技术的需求会越来越普遍。另外.从社会责任感的角度来看.医药行业有越来越多的企业将“患者生命安全的保证”和“企业肩负责任的履行”看作至高无上的使命.这也推动了机器视觉技术在行业内的应用。
来自供应商的声音——责任感、技术发展、政策要求，‘一个都不能少’。
国内的很多制药企业在药品生产中希望把成本压得越低越好，这样。一些相应的检测设备的运用就在一定程度上受到了限制。制药企业对降低生产成本的考虑是制约机器视觉技术在医药行业广泛应用的关键因素。
而另一方面.制药企业的行业特点也决定了对机器视觉技术的迫切需求。如果企业对自身的要求非常高。对产品的质量和社会责任有非常负责任的态度.那么他们也会毫不犹豫的应用机器视觉技术。因为他们知道在哪些地方应该做什么。花哪些钱。
从技术的角度讲.医药包装的检测技术有很多。机器视觉技术并不是唯一的。但是对于一些比较复杂或特定的检测项目。机器视觉技术的确可以给与最安全、最清晰的检测。制药企业在检测设备可以达到同样质量的前提下.可以选择他们认为更适合的设备。但是如果他们因为一些原因放弃质量。选择检测效果不是最好或者不能完全达到检测要求的设备.这就得不偿失了。
分析机器视觉技术与其他检测技术相比的优势
来自终端用户的声音——人工检测、光电检测已不能满足企业的检测需求
经记者采访多家医药生产企业获悉.人工检视在我国制药企业当中应用仍甚为广泛.如新保健药品中国湖州生产基地的生产经理林杰先生以胶囊剂型为例解释了人工检视的工作过程：通常为旋转的胶囊通过传送带带动.经过操作人员并通过人工的视觉检测。这种传统的方式毫无疑问无法规避一些客观的风险.比如人眼的疲劳、误差、高速生产过程中精力的不集中、无法对检测效果量化考评、速度的限制等.而这些不利因素无疑会成为今后医药企业发展的一个瓶颈。包装本身涉及到一个鉴别的问题.通过一些可靠的机器鉴别技术会实现比人工鉴别更加稳定的效果。在此种情况下。机器视觉技术的应运而生。并将嬴来更加广阔的市场。与此同时。在高技术集中的数粒环节中.光电检测设备对成像、数粒的过程也不如机器视觉技术更权威、精确。 ——更全面、可靠的机器视觉技术在未来将取代其他相关检测技术
除了机器视觉技术以外.人工检视、光电技术、称重技术等检测技术也被制药企业所应用。但与其他检测相比.机器视觉技术在检测精度和操作简单性方面都更胜一筹。如：光电技术在调试和设定方面都比较复杂.包装线上的一些细节上稍有变化就会带来检测结果的不准确.例如：位移的变化、震动的出现.因为医药包装线是条高速的包装线.比较复杂.所以这些情况经常会出现。制药企业发现问题后再调试检测设备的设定会比较麻烦。而且如果制药企业没有发现检测中出现的这些问题.那么就可能会有存在包装问题产品投放到市场当中销售.其造成的后果则不可想象。
另外，光电检测的检测项目是很单一的.只能检测一个项目.这就需要在包装线上安装多个光电检测设备。例如：在对瓶装药的包装检测中。瓶子的放置、液位、贴标就需要三个光电检测设备来完成。但是如果采用机器视觉设备就可以一个设备一次检测完成。而且机器视觉设备在应用时.只要在视线范围内的都可以检测.那么一些生产线上出现的移位、震动等问题就不会影响最后的检测效果。
特别值得一提的是.机器视觉设备也非常适合制药企业的包装线上经常改变包装产品的情况.例如：一个制药企业的泡罩包装线上很可能今天生产治疗胃病的相关药品.而第二天会改成生产治疗心脏病的相关药品.这两种药品在检测的内容上肯定会有不同.机器视觉设备可以在软件中保存十几种产品的检测项目.更换产品时只要调出相应的内容即可.而不需要重新调试检测的参数.浪费很多时间。