視覺檢測系統

視覺檢測系統

視覺檢測系統就是用工業相機代替人眼睛去完成識別.測量.定位等功能。一般視覺檢測系統由相機、鏡頭、光源組合合成,可以代替人工完成條碼字元、裂痕、包裝、表面圖層是否完整、凹陷等檢測,使用視覺檢測系統能有效的提高生產流水線的檢測速度和精度,大大提高產量和質量,降低人工成本,同時防止因為人眼疲勞而產生的誤判。

檢測原理

1.1 摘要

使用相機、鏡頭、光源3大組合代替人工檢測(本案例基於電子書視覺檢測設計)

1.2 系統構成

主要構成有:工業相機、工業鏡頭、視覺檢測光源、控制器、VISION PRO

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檢測系統案例

2.1 灰階畫面檢測

視覺檢測系統 視覺檢測系統
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灰階指顯示畫面從最亮到最暗不同亮度的層次等級,灰階等級越多,所呈現的畫面效果就越細膩。對該畫面的判別要求是判斷電子書是否正常顯示該畫面,而無需計算灰階等級數。可截取部份畫面分析處理。軟體算法方面,可採用行掃和邊界判別法,確定畫面呈現直線型的邊界。通過對行掃灰度值的計算,確定畫面的灰度值呈現規律變化,從而迅速判斷畫面是否為灰階畫面。

2.2 方格畫面檢測

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黑白方格畫面常用於MTF的測試,用來計算顯示黑白顏色的對比效果。對該畫面的判別要求不要計算MTF,而只需要判別是否正常顯示該畫面。可截取某一部份畫面做分析處理。軟體計算方法,可通過邊緣判定方法,確定畫面是否呈現有規律的方形的邊界。並通過對像素灰度值的算,確定畫面為黑白兩色,從而確定畫面為黑白方塊畫面。

2.3 純白畫面檢測

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純白畫面測試常用於污點測試,測試方法是逐個比較相鄰像素點的灰度值,如果發生突變,則認為出現污點。該測試需注意的是外界光源效果對測試結果的影響,以及邊緣部份光強較弱導致的誤判。這都必須在設備開發和軟體計算時考慮進去。如果被測體是一個6-10寸的LCD屏,現有CCD無法一次型測量這么大的全部畫面,而測試需求為整個畫面都要測試,所以必須讓產品或CCD在測試過程中移動多次。

2.4 LED燈顏色檢測

LED的顏色判定可通過直接計算畫面指定位置的RGB值來判別。

2.5 字元檢測

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字元檢測是機器視覺檢測中很常見的一種測試,通常的方法是對所有阿拉伯數字和英文字母建立模型,然後通過模型匹配的方法進行檢測,對規則清晰的字元,識別率可達99%以上。

軟體開發

3.1 NI Vision

NI Vision是美國國家儀器為視覺開發提供的一個設計模組。它提供了400多種函式,支持LABView和VC++開發。

下圖是NI Vision的開發接口:

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3.2 LABView

LABView是一種程式開發環境,它採用圖形化編輯語言,提供良好的人機界面。LABView擁有龐大的函式館,這使它能輕鬆的進行數據採集,GPIB,串口控制,數據分析和存儲。下圖是用LABView設計的測試界面:

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3.3 測試結果

所有測試結果無論PASS還是FAIL都將被保存,同時還將保存產品的條碼,測試時間,測試項目及結果。如果客戶需要,還可以同時保存測試圖片。對不良圖片,可以標示不良位置。

測試數據可以以文本或者Excel報表的格式保存,也可以直接上傳Oracle,MDB資料庫。可配合IT SFC系統進行管控。

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治具設計

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如圖所示(放大看動畫演示),治具下方是一個由汽缸控制的滑軌,用來傳送產品。上方是CCD檢測,用步進電機控制,以便其能夠在X,Y軸方向移動。操作按鈕包括雙手啟動按鈕和一個停止按鈕,操作簡單,安全。

免責說明:本方案中涉及的產品未指定任何品牌的任何型號,為示意圖,僅作參考。

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