机器视觉系统之案例篇

机器视觉在印刷包装行业中的应用
适应产品 各类标签、薄膜、烟包、药包等软包装。
机器视觉在印刷包装行业中的应用
系统特点
Ø高速检测，最高检测速度达200m/min，大幅节约人力 成本； Ø多幅宽选择，检测幅宽有350、650、1050、1250mm可 选，更适应客户检测需求；
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机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
人工检测存在的问题 Ø易疲劳：检测质量不稳定 Ø主观性强：难以形成一致的检测 Ø易受干扰：易受情绪、印刷品特性（如凹凸 、镭射光柱） Ø成本高：需雇佣大量人工，人力成本不断升 值。 Ø速度低
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用可 以在印前、印刷过程中和印后，但目前多 数应用集中在印后质量检查。中国有几万 家印刷企业，真正使用检测系统的很少， 除印钞、票证等特殊行业外，主要是在包 装行业。
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机器视觉在印刷包装行业中的应用
在线印刷质量检测系统可配合卷凹机、胶印 机、柔印机、印码机等印刷设备。可实现印刷过 程中实时、100%质量检测，发现质量问题时系统 可实时报警，帮助操作员及时排除故障，防止连 续废品产生，大大降低废品率。该系统包括不变 信息（整幅印品表面信息固定）和可变信息（印 品表面包含各种号码、英文字符等变化信息）两 种系统类型。
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
主要检测指标:
Ø尺寸检测（包括瓶高、瓶身外径、瓶口外径、瓶口高 度等）； Ø瓶身外观缺陷（包括气泡、杂质、褶皱、横竖条纹、 粘连、结石、裂纹、刻痕、擦伤及明显的油脏、手印 等）； Ø瓶底缺陷从侧面可以拍摄到（包括瓶底凹凸不平、底 刺、偏底等）； Ø瓶肩部缺陷（包括斜肩、歪瓶、与瓶身类似的外观缺 陷等）； Ø瓶口部分的检测内容是除了检测瓶身外观上那些缺陷 类型外，还需要检测缺口、破口、圆口不齐等缺陷。
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
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2009-4-27
机器视觉在智能交通领域中 的应用
机器视觉在智能交通领域中的应用
智能交通系统(ITS)，是指将先进的信 息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术 、计算机处理技术等应用于交通运输行业从 而形成的一种信息化、智能化、社会化的新 型运输系统。
此电子警察系统采用JAI公司的 BB500GE相机。每个路口配有4只或8只 相机（根据车道的大小来定），并且配有 4个闪光灯（主要在晚上补光使用）。抓 拍车速适应范围：5km/h～150km/h。
机器视觉在智能交通领域中的应用
机器视觉在智能交通领域中的应用
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2009-4-27
机器视觉在智能交通领域中的应用
n主要组成部分
Ø摄像机（模拟、数字） Ø雷达或地感线圈 Ø工控机 Ø闪光灯 Ø其他(显示器、供电、云台等）
机器视觉在智能交通领域中的应用
n连续采集模式 相机工作在连续采集模式，当雷达（地感线圈） 监测到违章车辆时，保存视频图像 (如果为夜间 ，同时控制闪光灯闪光)。
检品机可检测的缺陷
所有检品机都可准确的检测出印刷过程中所产生 的飞墨、蹭脏、污垢、漏印、套印偏差、色差、刀丝、 裁切偏差等常见印刷缺陷。
2009-4-27
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用 在线检测系统
机器视觉在印刷包装行业中的应用
适应产品 模切后的小张产品，如烟包、药包等
机器视觉在印刷包装行业中的应用
系统特点
Ø 全面检测，检测项涵盖所有印刷工艺，检测完毕即 可出厂。 Ø 高速检测，最高检测速度达4万张/小时，大幅节约 人力成本 Ø 可控质量标准，可针对不同印刷品、区域设置不同 检测精度，灵活控制质量标准。 Ø 快捷的数据查询，实时存储检测结果信息，便于统 计分类。 Ø 实时的缺陷显示，实时显示缺陷区域图像，及时发 现连续次品，调整印刷工艺。
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2009-4-27
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
标准模板训练模块
Ø提供友好方便的模板训练交互界面 Ø根据产品不同的检测区域和检测参数 Ø 根据瓶子形状特征，提供设置检测多边形区 域，使瓶子各个区域得到有效检测
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
产品检测模块
Ø 通过标准定位模块对瓶子进行定位，解决 瓶子由于传送带原因导致倾斜问题，提高检测 尺寸的精度；
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机器视觉在印刷包装行业中的应用
适应产品 模切前的大张产品，如条包等
2009-4-27
机器视觉在印刷包装行业中的应用
系统特点
Ø 小张检品机的特点 Ø 大幅面检测，最高检测幅宽高达1020mm，检测效 率更高； Ø 高速检测，最高检测速度达8000大张/小时，大幅 节约人力成本
机器视觉在印刷包装行业中的应用 离线检测系统：复卷检品机
n触发采集模式 相机工作在触发模式，当雷达（地感线圈）监测 到超速车辆时，使用软触发，摄像机进行抓拍。 （如果为夜间，同时控制闪光灯闪光）。
机器视觉在智能交通领域中的应用
n数字高清摄像机
Ø大恒自产CCD系列：SV-1394，SV-Gige ØJAI：BB500GE
机器视觉在智能交通领域中的应用
机器视觉在智能交通领域中的应用
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
Ø提高检测精度,统一检测标准,消除人工检 测的个体差异； Ø 提高检测速度,实现产品全方位实时检测； Ø 一次投入,平均成本远小于人工成本； Ø 对数据进行汇总分析,便于前端工序查找 问题,为后续工序提供建议。
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
主要功能需求:
检测系统针对药用玻璃瓶的缺陷检测，包括白色瓶、棕 色瓶及有刻度的瓶子等，如下图所示；检测瓶子高度范 围在15-150mm，检测速度要求0-280个/分钟
2009-4-27
机器视觉在印刷包装行业中的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
适用材料 可检缺陷
普通白卡纸、银卡纸、金卡 纸、素面镭射纸、塑料薄模、 透明半透明材料等。
色差、墨点、漏印、飞虫、 污垢、刀丝、头发丝、拉墨、 拉条、套印偏差等常见印刷 缺陷。
机器视觉在印刷包装行业中的应用
可变信息在线印刷质量检测系统可用于识读 设备的制造号、商品的序列号、生产日期、价格 等，编码的形式可以是阿拉伯数字、中英文字符、 一维条形码、二维条形码等。检测系统可以安装 在多种印码机上，也可以安装在其它生产线上。
2009-4-27
中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司
机器视觉系统 —案例篇
主讲人：张勇
机器视觉在药用玻璃瓶检测 中的应用
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
在玻璃瓶生产过程中，会产生各种的缺 陷产品，给产品带来严重隐患，随着竞争日 益激烈，客户对玻璃瓶质量的要求越来越高 ，为了提高产品出厂质量，厂家现在靠人工 检查挑除废品。但人工检查速度慢，需要占 用大量的人力、物力资源和场地资源，而且 人眼极易出现疲劳和疏忽的情况。
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2009-4-27
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
机器视觉在印刷包装行业中 的应用
机器视觉在印刷包装行业中的应用
在当今印刷行业，激烈的竞争使得用户对产 品质量要求越来越高，产品质量对于印刷企业的 生存扮演着至关重要的角色。印刷企业一般都采 用工人检测的方法，但是人眼长时间处于紧张状 态，容易产生疲劳，产品漏检和废品出厂的现象 时有发生，造成了用户对企业投诉率长期居高不 下，对企业声誉产生了不良影响；同时还需要大 量的人工，这样又增加了企业生产成本，降低了 企业竞争力。
机器视觉在智能交通领域中的应用
视频闯红灯车辆抓拍系统(俗称电子 警察）是以摄像机为拍摄部件，针对机动 车闯红灯违法行为进行图片取证的系统产 品。前端采用地感线圈感应和红灯信号触 发，并附带测速功能。抓拍图片存于本地 工控机，可通过有线/无线网络自动传输到 指挥中心。
机器视觉在智能交通领域中的应用
Ø流动电子警察（车载或手持）（数字高清） Ø高速卡口（数字高清） Ø治安卡口（数字高清） Ø十字路口电子警察（主要是模拟相机）
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
显示模块
Ø错误缺陷实时显示 Ø错误类型自动统计 Ø方便历史记录查询,与实际错误产品对照 Ø模板设置过程中全部图形界面交互,方便操作 Ø 可以实时跟踪显示错误图像
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
气泡 裂纹
薄皮 黑点
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
Ø 系统可以适应不同产品规格 Ø 对产品实现实时在线质量检测 Ø 可以扩展到对于啤酒瓶等别的种类的 玻璃瓶检测 Ø 最终客户使用方便灵活
Ø 通过预处理调整瓶子整体亮度，得到实际处 理区域；
Ø 对实际区域处理,消除干扰，得到错误区域， 并对错误进行分类。
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
错误分类模块
Ø 根据缺陷形状特征和产生部位判断缺陷类型 Ø 对于一些分的不太明显的缺陷，如小结石、 黑点等用户可以根据数据库中图像数据人为设 置,系统利用神经网络自动学习错误特征,在后 续检测中自动归类
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2009-4-27
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
检测系统需求分析:
Ø为了检测整个瓶身缺陷，选择四个相机从四个方向进行 检测，保证每个相机有效检测区域为90度；
Ø为了适应各种颜色瓶子检测，系统选用高亮度的背光源 从玻璃瓶背后打光方式；
Ø为了适应各种规格瓶子检测，系统选用可变焦镜头，实 现各个规格的瓶子都能占满整个wk.baidu.com场；
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
检测系统主要分为以下几个模块: Ø 图像采集模块 Ø 标准模板训练模块 Ø 产品检测模块 Ø 错误分类模块 Ø 显示模块
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
图像象采集模块
Ø根据产品规格不同动态调整图像放大比例; Ø根据现场环境动态设置相机参数; Ø根据产品到位信号外触发采集图像,适应现场 机速快慢变化.
机器视觉在印刷包装行业中的应用
在线检测和离线检测 Ø在线检测系统安装在胶印机、凹印机、柔印机、印码机 等印刷设备上，实时检测印刷质量。印品可以是单张纸， 也可以是卷筒纸。 Ø离线检测系统通常装在检品机或复卷机上。进行出厂前 检测，检品机通常具有分仓功能，根据检测结果将好、坏 品自动分配到不同的仓中。
机器视觉在印刷包装行业中的应用
工作原理 由放卷机构、纠偏装置、输料导辊、张力检测 、视觉检测、长度检测、收卷机构、操作界面、 电气控制等部分组成。其中视觉检测部分是核心 ，包括彩色线阵摄像机、高精度镜头、LED光源 、图像处理单元、PLC信号控制、数据存储及显 示等几部分，实时检测机器上卷动的材料，当发 现缺陷产品时能够及时停机并显示出缺陷位置和 类型，机器会自动将缺陷产品停在操作台上，待 操作工人处理后再继续运行。
机器视觉在印刷包装行业中的应用 离线检测系统：大张检品机
机器视觉在印刷包装行业中的应用
工作原理 由送纸飞达、定位机构、吸风滚筒、检测系统 、废品处理、收纸平台、纸张传送机构组成。印 品通过送纸飞达并且精确定位后被稳定地传送到 吸风辊筒上，检测系统使用高速线阵相机(Dalsa) 拍摄印品图像，通过视觉算法实时进行处理，与 标准检测模板对比后检测出合格品和不合格品， 合格品通过收纸排整齐地叠放在收纸台上，不合 格品也有序地落放在废品箱内
Ø单独利用一个工位对瓶口缺陷进行检测，为了更好地拍 摄瓶口缺陷，专门设计一个特殊的碗型灯光源，对瓶口进 行打光。
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用
检测系统采用五台大恒自产140万1394接口 CCD数字相机，当玻璃瓶在传送带上运动通过时， 系统采用外触发方式在固定位置准确抓拍四个侧 面的图像和一个瓶口图像，然后把图像传输到两 台高性能处理器中进行处理和分析计算，其结果 汇总到一台服务器上进行统一控制和显示。
在线检测系统与离线检测系统的视觉检测部分在功能上基 本相同，最主要的区别在于缺陷品的处理方法上。
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2009-4-27
机器视觉在印刷包装行业中的应用 离线检测系统：小张检品机
机器视觉在印刷包装行业中的应用
工作原理 由送纸飞达、纠偏机构、拍摄平台、废品处理 、收纸平台、点数机构组成。印品通过送纸飞达 和纠偏机构后，整齐的传送至拍摄平台的输送带 上，在传输带上方有一台高速彩色的线阵相机 (Dalsa)，实时拍摄印品图像，与设定的标准图像 进行比较，判断印品是否有缺陷，有缺陷的印品 在经过废品处理部分时被剔除到废品箱，合格的 印品被按顺序整齐的收到好品箱，达到预先设定 好的印品数量时，会自动送出。