智能视觉检测系统

3.3智能视觉检测系统

汽车注塑件是汽车的重要组成部分，在出厂前要进行形状和尺寸检测，表面质量检测等，如凹陷，翘曲，飞边等。由于人工检测的效率低，准确性差，成本高，不能满足实际质量检测的需求。机器视觉检测系统则有以下优势：

1. 非接触式检测，不损伤注塑件；

2 .检测质量高，高分辨率镜头可达到高精度检测；

3. 高检测效率，工业相机的帧率达每秒百帧；

4. 实时性强，不出现漏检情况；

5. 现场抗干扰能力强；

6. 可靠性高，长时间稳定工作。

3.3.1组成部分

机器视觉检测系统由三部分组成：图像的获取、图像的处理、输出显示。

图像获取设备包括光源、工业摄像机（配套镜头）等，光源可以使注塑件的表面特征得以完整显现，如表面缺陷，飞边等。摄像机可突出注塑件的关键特征，其部件CCD实现将图像光信号转换成电信号（模拟信号）的目的。

图像处理设备包括相应的软件和硬件系统。图像采集卡将得到的模拟信号转变为数字信号，然后供计算机软件系统处理。图像采集卡是一种可获得数字化视频图像信息存储并高速播放出来的设备。普通的传输接口无法满足图像信号的高速传输，因此需要专用的图像采集设备来实现。软件系统利用滤波算法对噪声滤除，然后进行图像匹配，得到尽可能最真实的图像。

输出显示设备与过程相连，包括监视界面，过程控制器和报警装置等。摄像数据通过计算机对标准和故障图像的分析和比较，若发现不合格产品，则通过NG信号告警，由PLC 自动将其排除出生产线。机器视觉检测的结果可以作为计算机辅助质量CAQ （Computer Aided Quality）系统的信息来源，也可以和其它控制系统集成。

3.3.2. 系统设计

注塑件生产线视觉检测系统采用国际先进的视觉传感器，高像素，可以记录多个不同物件的标准画面，存储画面不合格物件图像，可以确定注塑件短射、飞边、裂纹、翘曲、气泡等多种不合格的情况，便于在生产中做出比较和回馈。图像处理采用二值化方法。数据及图像的存储通过RS232口与PC机相连。摄影机部分为CCD个体摄像元件，带智能照明，脉冲发光，即频闪，电子快门有1/100，1/500，1/2000，1/10000秒的多种选择。有较大的检测范围，设定距离可根据注塑件尺寸规格进行调节。

视觉检测系统的基本构成如图所示：

图视觉检测系统的基本构成

图中的主要部件功能如下：

在系统中起核心作用的是控制器，其基于二值化和灰度理论，可以处理CCD镜头以像素为单位转换而来的电信号，并提供多种测量模式，输入输出和通信手段。控制器通过专用信号线与摄像机及智能照明装置相连，后者内含CCD器件，可配合多种标准镜头。特别要说明的是本系统采用智能照明，可进行八段光亮设定，可以稳定的摄取适合检查的图像。使用者可通过手持书写器，在显示器上选择测量模式，检查区域及设定检查条件。最后在控制器中产生特定信号，由PLC接收，控制电磁阀产生剔除动作，完成取像，检测，剔除等一整套动作。

3.3.3.操作规程

物件图像的视频端口外接通用数码录影机，由USB端口传入PC机，再用专用软件在显示器展示出来。操作步骤如下：

1）录标准画像。将待测物件放入摄像头的测试范围，并作为标准画像记录。记录时，

要边看画像边根据菜单进行照明及快门设定。

2）检查项目和领域设定。画面上会显示几种类型的应用实例,选择其中的某几项检测项目。接着设定检查领域，进行各种形状的设定，如进行灰度搜索，边缘灰度位置，平均密度的设定。

3）位置修正。检测时，物件的位置不稳定时，需要进行位置修正。作为位置修正标准的领域及修正方法可自动进行设定。这一点对于工业生产线，非常实用。

4）确认，检测。合格物件，即OK，不合格物件，即NG。