自動化質(zhì)量檢驗中的機器視覺系統(tǒng)

　　為了保證完整的質(zhì)量控制，一般需要經(jīng)過檢查，但是隨著生產(chǎn)量的不斷增加，如在裝配線上采用全人工的檢驗方式，不僅工作繁重，而且還相當(dāng)耗費時間。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)線上，不能接受這樣的檢驗方式，更重要的是，它沒有為生產(chǎn)本身增加任何的價值。

　　檢驗過程的自動化是解決這一問題的方法之一。它綜合了傳感器、相機、軟件和硬件，保證機器能夠清楚“看到”生產(chǎn)過程。因而，機器視覺系統(tǒng)被用于檢驗生產(chǎn)過程的自動化，并能保證與生產(chǎn)線的進度一致。通常用于生產(chǎn)線的末端，保證合格產(chǎn)品的通過。

　　技術(shù)的提高提高也帶動視覺系統(tǒng)也不斷發(fā)展，包括工序間檢驗(in-process)的視覺，如空間度量(dimensional gauging)，表面檢驗和組件確認，且不妨礙生產(chǎn)狀態(tài)。

　　一個機器視覺系統(tǒng)由以下部分組成：

　　 光學(xué)傳感器;

　　 相機;

　　 視頻幀捕捉器(Frame grabbers);

　　 光源系統(tǒng);

　　 視覺軟件;

　　 網(wǎng)絡(luò)連接

　　光學(xué)傳感器檢測當(dāng)前的可移動部件的調(diào)整。它能觸發(fā)相機，當(dāng)它通過光源系統(tǒng)時進行拍照。光源系統(tǒng)，如背光和閃光，能加強性能，降低噪音。

　　視頻幀捕捉器是一張電腦卡，能分析被相機捕捉的圖像，并通過視覺軟件進行進一步的處理。視覺軟件確認這一部分，根據(jù)部件的接收或拒絕信息提供反饋。

　　科技的進步加速了視覺系統(tǒng)的處理能力，現(xiàn)在視覺系統(tǒng)能在高速運轉(zhuǎn)下，處理更為復(fù)雜的質(zhì)量檢驗任務(wù)。現(xiàn)代機器視覺系統(tǒng)十分緊湊，具有高速處理速度，能實現(xiàn)多種任務(wù)，如部件定位、臨界空間度量，和光學(xué)特性識別/確認，并且都能在合理的成本內(nèi)實現(xiàn)。

　　智能相機或視覺傳感器都包含在視覺系統(tǒng)中，其發(fā)展在機器視覺技術(shù)中是一個巨大的進步。這些低成本的視覺系統(tǒng)，在一個數(shù)字相機的外殼中包含了視覺處理器和光源系統(tǒng)，因而其結(jié)構(gòu)緊湊，而且所占的系統(tǒng)內(nèi)存空間也小。

　　Cognex Corporation的In–Sight視覺傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理Mark Sippel認為，數(shù)字信號處理器(DSP)的技術(shù)先進性和低成本，使Cognex能提供功能強大的視覺傳感器產(chǎn)品。這些DSP也有更多的內(nèi)存容量，因而增加了更多的功能。它們能感知部件，處理圖像，提供實時反饋。智能相機能排列在生產(chǎn)線上，實現(xiàn)線狀質(zhì)量檢驗，不會影響生產(chǎn)。

　　應(yīng)用范圍

　　機器視覺系統(tǒng)可在以下的檢驗環(huán)境中應(yīng)用：

　　 防錯(Error-proofing);

　　 空間度量(Dimensional metrology);

　　 圖形匹配(Pattern matching);

　　 表面檢驗(Surface inspection).

　　防錯是機器視覺系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，是最廣泛的應(yīng)用。檢查調(diào)速輪上的檢查標(biāo)志的出現(xiàn)與否，或者在飲料罐頭外的易識讀的數(shù)據(jù)和條碼信息標(biāo)簽，或確保所有的發(fā)泡包裝的標(biāo)簽都出現(xiàn)，最常見的檢查任務(wù)一般是保證合格產(chǎn)品被運裝。視覺系統(tǒng)能在高速中實現(xiàn)檢查，保證通過質(zhì)檢的產(chǎn)品交付給用戶。

　　空間度量的精確度在大多工業(yè)場合都是相當(dāng)重要的。各元件都得在三個維度空間上實現(xiàn)性能的可靠性。測量系統(tǒng)是針對各種不同的產(chǎn)品和元件，在一個、兩個或三個維度中實現(xiàn)精確的非接觸測量方式。這些系統(tǒng)提供高速多點維度測量，精度可達到次微米級。能用于在線或離線生產(chǎn)狀態(tài)，并根據(jù)測量用戶定義的維度、點或特點。

　　機械視覺系統(tǒng)，也可為特定應(yīng)用尋找特定的恰當(dāng)?shù)姆绞健Ｆ渲校粋€主要的應(yīng)用是印刷電路板(PCB)。視覺系統(tǒng)采用標(biāo)準的模板，而且模式匹配，并采用模式匹配軟件。這些系統(tǒng)能保證應(yīng)用中的各個部件完全正確的定位。而且，他們也能確認顏色的檢查。

　　表面檢查是機器視覺另外一個非常重要的方面。表面的不規(guī)則，如刮痕、邊飾、污點和針孔等，對最終的產(chǎn)品和元件來說，這些瑕疵將縮短產(chǎn)品生命周期，降低性能。這些系統(tǒng)通常放置在生產(chǎn)過程中的重要階段，保證無瑕疵產(chǎn)品交付給用戶。