基于机器视觉的工件的在线检测

求， 在制 造业一 定有 其广 泛 的应用 前景 。
４ 制 造 网 络 在 工 厂 的 应 用
介 于在数 控 应用 层和 操 作 系统 层 之 间 的 网络 通 信 中间层 ， 应用 系 统 能独 立 于 由异 构 的操 作 系 统 、 使 硬 件平 台 与通 信 协 议 组 成 的底 层 环 境 ， 且 这 个 通 并 信 中间层应 该 还 能 实 现 多 系 统 的 分 布 式 网络 通 信 。 如 图 ５在 某 制造 工 厂 中将所 有 的制造 单 元 和管 理单 元 接入 网络成 为 网络 中一 个 智 能节 点 。外 围的 为生 产单 元 ， 内环 的为管 理 单 元 ， 所有 的节 点 由命 名 服 务
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓ ａｔｃｅ ｉ ｔｏ ｕｃ ａ ｎｙ ｔ ｅ ｃ ｌｂ ａｉ ｎ ｏ ｈｅｉ ｉ ｅ ａ ｄ ｏ ｔｉ ｅ ｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓｏ ｈ ａ ｅ ａ ｔａ ｔ ｉ ｒｉｌ ｎ ｒ ｄ ｅ ｍ ｉ ｌ ｈ ａｉ ｒ ｔｏ ｆｔ ｎｓｄ ｎ ｕ ｓｄ ａ ａ ｔｒ ｆｔ ｅ ｃ ｍ ｒ
提 高 了 产 品 的 质 量 和 可 靠 性 ， 保 证 了 工 业 化 生 产 更
的效率 。由于 在 流 水 线 上 的 工 件 存 在 的 大 量 的缺 陷 ， 用户 以及 商家 带 来很 大 的 困扰 ， 机 器 视 觉 的 给 但
等） 进行 图像 预处 理 ， 据工 件 的特征 进 行 分析 得 出 根 分 析结 果 ， 后 传 递 给 执 行 机 构 进 行 位 置 校 正 或 者 然
发展 可 以改 善这 一难 题 … 。尤其 将 机 器视 觉 和 机 械
手 的灵活运 用 ， 以更 好 的实 现 高效 的在 线 检测 ， 可 提 高 了工件 生产 线上 的 柔性 及 自动化 程 度 。本 文 以 塑 料小 齿轮 为 例 进 行 特 征 的提 取 ， 以及 抓 取 工 作 的 完 成 。视觉 检 测 项 目的确 定 通 常 依 赖 于 软 件 的 编 制 ， 改 变参数 即 可 完 成 不 同 工 件 检 测 ， 之 塑 料 小 齿 轮 加
检 测 、 达到 生产要 求精 度 。 可
关 键 词 ： 器视 觉 ； 机 标 定 ； 别 和 定 位 ； 线 检 测 机 相 识 在 中 图 分 类 号 ：Ｈ１ ； Ｇ ５ Ｔ ６ Ｔ ６ 文献标 识 码 ： Ａ
Ｔｈｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ａｂ ｔＯ ｎ．ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｆＷ ｏ ｋ ｅ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｍ ａ ｈｉ ｅ Ｖｉｉ ｎ ｓ ａ ｃ ｏｕ １ ｎｅ Ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｒ ｐｉ ｃ ｓ ｄ ｏ ｃ ｎ ｓｏ
剔 除处理 。该 系 统 主 要 由送料 子 系 统 、 输送 装 置 １ 、 信号 触 发子 系统 ２ 光 源 子 系统 ３ 图 像 采集 装 置 ４ 、 、 、 图像处 理及 分析 软件 ７ 控 制子 系统 ５ 执行 机构 子系 、 、 统 ６等 组成 。整 个系统 框架 结构 如 图 １ 示 。 所
Ｐ ｕ，Ｚ ＡＮ Ｗ ＨＡＮ ｉ ａ Ｇ Ｌ － ｎ，ＸＵ Ｊ ｎ ｃ ｅ ｇ ｙ ｕ －ｈ ｎ
（ ｃ ｏ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ａ ｄ Ｅｌｃｒｃ ｌＥ ｇｎ ｅｉｇ，Ｂｅ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＣ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌΒιβλιοθήκη Baidu ，Ｂ ｉｎ Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｎ ｅ ｔ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｉ ｎ ｉ ｎ ｉｅｓｔ ｏ ｈ ｍｉａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅｊ ｇ ｊ ｙ ｉ １０ ２ ０ ０ ９，Ｃｈｎ ） ｉａ
辑 层 级 权 限 即 可 。 正 是 由 于 基 于 网 络 中 间 层 的 灵 活 性从 而形 成一 种拓 扑 可变开 放制造 网络 。
控系统体系结构研究 ［ ］ Ｊ ．华 中科 技 大 学 学 报 （ 自然 科
学 版 ），０ ２（ ）： ２ ０ ４ １—３．
［ ］张 承瑞 ， 璐 ， 丽 娜 ．基 于 Ｃ Ｒ Ａ 组 件 技 术 的 开 放 式 ３ 刘 郭 Ｏ Ｂ
［ ］谢 经 明 ， 祖 德 ， 幼 平 ， ．基 于 现 场 总 线 的开 放 式 数 ２ 周 陈 等
给予 唯一 的 名 字 ， 限管 理 服 务 给 予 管 理 者 和 执 行 权
者不 同角 色 。采 用类 似 总 线 的 环 形 对 等 网络 ， 调 当 整 生产 结 构 时只要 由管理 服 务 调整 各数 控 单元 的逻
文章 编 号 ：０ １—２ ６ （ ０ ２） ７—０ ７ １０ ２５２ １ ０ ０ ５—０ ４
基 于机 器视 觉 的工 件 的在 线检 测
潘 武 ， 莉 彦 ， 俊 成 张 徐
（ 京化 工大 学 机 电工程 学院 ， 北 北京 １０ ２ ） ０ ０ ９ 摘 要 ： 用 ＨＡ Ｃ Ｎ软件提 供 的算 子对 摄 像机 内、 利 ＬＯ 外参 数 和机 器人 “ 眼 ”系统 进 行 标 定 ， 此基 础 手 在
—
ｍａ ｌ ｐ ｎ ０１ ＠ １ ３． ｏ ｉ） ａ ｌ ５ ６ ｃ ｍ
２１ ０ ２年 ７月
许 军 ， ：适 应 网络制造 的数控 系统 实 时中间层研 究 等
。 １・ ８
分 布式 关键 任 务 的 同时满 足 实 时性 和可 嵌 入性 的要
各 个部 门 间的互联 ， 而建 立 一个 基 于 网络 的 ， 具 从 既 有 层次 结构 特 点 又 具 有 分 布 特 点 的 制造 企 业 ， 现 实 信 息集 成 ， 以信 息 集 成 实 现 功 能 集 成 和 过 程 集 成 。
数控组件应用开发 ［ ］ Ｊ ．组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 ，
２ ０ ２）：６—４ ． ０ ７（ ４ ９
络真 正 的实 现 互 连 互 通 ， 以 实 现 点 到 点 的 传 递命 可
令 和数据 信息 ， 并完 成数 控任 务 。
［ 考 文献 ］ 参 ［ １］ Ｗ ．Ｓａｋｅ ｒ．Ｒ ａ—ｍｅ ｃｎｒｌ ｙｔ ｄｃｍｅｔ ｉ ｈｃｌ ｏｄ ｅｌｉ ｏｔ ｓｓ ｍ ｏｕ ｎａ ｏ ｆ ｔ ｏ ｅ ｔｎ ［ Ｌ ．ｔ ：／ ｗ ．ｓ． １ｎ ｔｇｖｐ０ｅｔ ｒｓｈ Ｏ ］ ｈ ｐ／ ｗ ｗ ｉ ｍｅ ｉ ．０／ ｒｊ ｓ ｃｌ ． ｔ ｄ ．ｓ ｃ ／ ｉ
第 ７期 ２１ ０ ２年 ７月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｕｌ ｒ Ｍ ａ ｈｉ ｏ ｄ ａ ｃ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｍ ａ ｉ ａ ｕｆ ｃ ｕｒｎｇ Ｔｅ ｈ ｑ ｏ ｔｃ Ｍ ｎ ａ ｔ ｉ ｃ ｎｉ ｕｅ
ＮＯ． ７
Ｊ ．２ ２ ｕ１ ０１
．
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工 作原 理是送 料 装置 应 该 与传 送 装 置应 协 调 动
作， 工件 被 不规则 的放 在传 送 带 上 ， 当相 机 下 方 的红
参 数较 多 ， 工检 验较 为复 杂 ， 人 因此 本 研 究 以标 准 参
收 稿 日期 ：０ １—１ ２１ ２—１ 修 回 日期 ：０ ２一 １— ０ ９； ２ １ Ｏ ２ 作 者 简 介 ： 武 （ ９６ ） 男 ， 潘 １ ８ 一 ， 山西 大 同人 ， 京 化 工 大 学 机 电 学 院 硕 士 研 究 生 ， 北 主要 从 事 机 器 视 觉 检 测 、 工 设 备 设 计 方 向 的 研 究 工 作 ， Ｅ 化 （
０
引 言
将 机器 视 觉 应 用 到 工 业 自动 化 检 测 领 域 ， 仅 不
数 的塑料 小齿 轮作 为检 测对 象 。
１ 工 件 检 测 系统 的硬 件 构 建
系 统 的主要任 务是 利 用 机 器视 觉 技 术对 当前 时 刻所 拍摄 的 工 件 （ 齿 轮 、 栓 、 垫 片 、 簧 垫 片 如 螺 平 弹
ｃ ｌｂ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｌｂ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔ“ｅ ｅ— ａ ｄ” ｓ ｓ ｅ ｂａ ｅ ｎ ｔ ｐｅ ａ ｏ ｏ ｉ ｅ ｙ Ｈ ＡＬＣＯＮ ａ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ｈ ａ ｉ ｒ ｔｏ ｆ ｒ ｂｏ ｙ ｈ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ｏ ｒ ｔ ｒ ｐｒ ｖ ｄ ｄ ｂ
上 结 合 视 觉 检 测 技 术提 出 了一 种 工 件 在 线 缺 陷 检 测 的 方 法 。 该 方 法 是 根 据 触 发 时 刻 的 空 间 位 置 来
确定抓 取 时刻 工件位 置 的一种 空 间相 量 平移 方法 ， 着利 用图像 处理 软 件发 出的 电信 号 来控 制机 械 接 手 来完成 缺 陷３ 件 的动 态抓取 工作 。 最后 利 用 Ｃ＋ ＋完成 人 机界 面的 设计 ， － ． 经调 试 可 完成 实时 在 线
这 种集 成与 企 业 信 息 管 理 的 集 成 有 很 大 的 不 同 ， 车
间 的设 备 集成可 以将 每 个 设 备作 为 一 个智 能 节 点连
接到 网络 中 ， 些节 点 具 有 动态 的信 息提 供 功 能 、 这 具 有一 定 的生命 周期 。信 息 管 理 网络 和 开放 设 备 级 网