【外星眼halcon视频教程】机器视觉如何检测高光零件？

机器视觉如何检测高光零件？

在检查光亮、反光的零件是否有缺陷，需要采用新颖的照明和成像技术的自动成像系统。
汽车配件和浴室设备等部件通常光亮，镀铬。为了检验这些零件，制造商通常会雇佣操作员在零件出厂之前对其进行检测，检测其镀层是否受到损伤。
高光泽零件的生产方式多种多样，包括镀铬、物理气相沉积(PVD)、涂层和油漆。这些部件通常是装饰性的，客户要求这些部件的表面没有瑕疵是可以理解的。例如，水龙头之类的物品必须在出厂时没有任何可见的缺陷。

一种新型的自动化检测系统，该系统使用结构化的照明技术、工业机器人和高分辨率摄像机。在系统的设计中，所有的主要组件包括：机器人、照明、摄像机、软件和人机界面。
无论生产过程是怎么样的，最小的缺陷尺寸可能需要检测到0.03 mm2。对于人类操作员来说，识别一个缺陷是0.03 mm2还是0.04mm2，以及每平方厘米是否会出现一个或两个以上的缺陷是困难的。
为了解决这个问题，我们会用遮盖式立体偏转仪(CSD)系统来自动检测这些零件的高光泽表面的视觉质量。

图:零件被从托盘和放置在一个180°反射穹顶投光器内，投影仪给机器投上正弦条纹波。
为了在某种程度上克服高光物体反光问题，可以使用有源照明系统。在最简单的单结构红光投射中，当物体沿传送带方向向下移动时，光条纹投射在物体上。然后，通过标定的摄像机对物体反射的结构光进行数字化，以确定穿过该物体的线轮廓线，并构建三维表面轮廓线。这样，光可能不会从多个空腔的物体反射到相机，可能需要多个激光器或激光/相机来拍摄，从而增加了系统的成本。

图:计算出被测镜面的斜率后，可以重建镜面的三维形状，并对可能存在的缺陷进行测量分析。
相位测量
尽管被动成像系统和主动成像系统都可以确定三维物体的表面特征，但高镜面成像问题仍然是一个难题，特别是对于具有角表面的零件。为了克服这个问题，可以使用一种称为相位测量偏转仪(PMD)的技术。
在这种方法中，一些条纹图案被投影到被检测物体的表面。

图:CSD检测镀铬和油漆中的所有表面缺陷类型，包括一些最常见的缺陷类型，如图所示。
使用三台投影仪投影条纹到光滑的物体表面，从而在物体的光滑表面创建纹理。
所生成的条纹图案会被反射到零件的镜面上，并随着被测表面和调制后的条纹图案的斜率变化而出现变形。在CSD系统中，这些图像由来自的3台4096 x3000、摄像机拍摄的。这样，零件表面的完整轮廓被照亮，相机可以拍摄到反射的条纹图案。

图:缺陷显示在软件中，它不需要任何编程技能进行设置。
这些软件用于可视化任何缺陷，如可能出现的小丘疹、划痕和凹痕(上图，右)。在这个例子中，显示了一个大约0.03 mm2的小“丘疹”缺陷。对于每个部分，任何这样的缺陷都按照缺陷的类型和数量进行分类。系统可以在检查部件、部件类型和缺陷时存储它们的完整记录。通过使用图形用户界面设置特定的参数，操作者可以确定每个部分可接受的级别。通过这种方式对零件进行检验后，机器人将好的零件放入生产线上的垃圾箱中，检验不合格的零件放入废品箱中。
该系统可以根据物体的复杂性以3-8秒的速度检测零件。目前，公司在欧洲和中国都有多个CSD系统在运行。它们被用来检查复杂的汽车零件和浴室设备。花费一般在260万-340万人民币之间。

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