機器視覺使測量變得容易

機器視覺系統(tǒng)可以解決測量距離，直徑和其他尺寸等問題。

在機器視覺測量，相機拍攝的圖片的一部分，然后處理來提取所需的測量。

機器視覺系統(tǒng)提供的精度，在許多測量應(yīng)用的精度和可重復(fù)性。一個典型的機器視覺系統(tǒng)。包括機械定位和測量，相機可以拍照的部分照明。然后，該圖片被處理，以提取所需的測量。

機器視覺系統(tǒng)可以每秒數(shù)千測量。它可以測量的屬性，如圓形或表面標(biāo)記，是很難靠計量或光學(xué)系統(tǒng)來處理。由于機器視覺非接觸式，部件沒有損壞。機器視覺計量通常盲目深度，當(dāng)用結(jié)構(gòu)化的光相結(jié)合，或當(dāng)兩個或多個照相機被用于提供立體視覺除外。

在過去，機器視覺系統(tǒng)計量非常昂貴和難以成立。新的預(yù)集成的機器視覺系統(tǒng)更具成本效益和更容易使用，使機器視覺量具任何制造商的可行選擇。有些系統(tǒng)可以很方便和直觀的界面和集成的智能軟件中的測量，建立一個以分鐘為計量解決方案。

在大多數(shù)情況下，機器視覺計量可以替代接觸計量。它會更快和更精確，并且不會損壞部件。一些計量應(yīng)用仍然使用更好的接觸計量，因為聯(lián)系方式是廉價的還是因為部分需要深度測量的機器視覺計量不能提供服務(wù)。某些計量應(yīng)用要求的精確度和可重復(fù)性，只有一個光學(xué)計量系統(tǒng)提供的，但最終用戶將支付更多的采集和光學(xué)計量系統(tǒng)的維護。

 

性能特點

所有的測量解決方案，需要有三個重要特點：重復(fù)性、準(zhǔn)確度和精密度。

重復(fù)性是指在一起重復(fù)測量是如何的，或測量的方差。準(zhǔn)確性是如何接近測量值的真正價值。認(rèn)為準(zhǔn)確度的重復(fù)測量和真正的價值之間的平均差異。精度是測量計可以讀取的數(shù)字的數(shù)量。

該測量系統(tǒng)達到良好的性能需要所有這三個特征。一些機器視覺系統(tǒng)能夠高精度高達六或七位數(shù)字。然而，如果系統(tǒng)不能達到規(guī)定的精度和可重復(fù)性水平，高水平的精度是沒有意義的。在線聯(lián)系計量方法，相反的是真實的：通常是在測量精度的限制因素。

不管什么方法接觸，光或機器視覺應(yīng)用，有任何的測量解決方案的三個重要特征：重復(fù)性、準(zhǔn)確度和精密度。

 

影響因素

在任何機器視覺測量系統(tǒng)中，影響精度、重復(fù)性和精度的幾個因素。

照明：選擇照明（照明），這樣系統(tǒng)就可以看到需要測量的部分“邊緣”。良好的照明將放大的興趣的邊緣，并減少不相關(guān)的邊緣。壞的照明可以使任何測量不可能。

定位：被測量的部分必須放置在相機的視野。更確切地說，該對象可以被定位在視圖中，更有效地和有效地機器視覺系統(tǒng)將工作。

光學(xué)（鏡頭）：一個機器視覺測量系統(tǒng)只和它所處理的圖像一樣好。鏡頭中的扭曲會導(dǎo)致測量誤差。選擇合適的鏡頭也是重要的，在最大限度地提高感興趣的功能的可見性，以提供更精確的測量。

相機：相機必須專門設(shè)計用于機器視覺測量。這包括廣場（1:1比例）像素，順序讀出的像素和低抖動時的像素強度值數(shù)字化。此外，機器視覺測量系統(tǒng)必須將能夠觸發(fā)相機拍攝照片時部分或被巡視地區(qū)直接放置在它前面。觸發(fā)和相機往往與照明協(xié)調(diào)，光是打開的還是選通時，部分地方。相機必須有一個快速的快門速度，以便它可以防止模糊，因為部分運動（例如，在傳送帶上）。快門必須是同步的（一次）或定時的部分的運動，否則，測量的部分的形狀和強度可能會出現(xiàn)扭曲。

算法：一個算法是一個精確指定的方法來執(zhí)行一個特定的任務(wù)。在機器視覺測量，測量距離的一種重要算法是一個像素的一部分（像素）之間的邊緣或表面圖像上出現(xiàn)的標(biāo)記。在測量其他重要算法包括搜索（在視野定位部分的能力）和校準(zhǔn)（翻譯成像素為實際測量和補償圖像失真的鏡頭介紹的能力）。

適當(dāng)?shù)目紤]和實施所有這些因素的照明，定位，光學(xué)，相機和算法是重要的，以獲得質(zhì)量測量。

要注意的一個重要項目：一些機器視覺測量系統(tǒng)提供理論規(guī)范與測量性能的供應(yīng)商。因此，規(guī)范“測量1/40像素”可以被引用，但它不可能在實踐中達到這個精度和可重復(fù)性。這些數(shù)字看起來很好的一個規(guī)范表，但不會提供所需的信息，切實評估系統(tǒng)的性能。而不是理論規(guī)格，尋找系統(tǒng)，提供測量的性能值的基礎(chǔ)上真正的測試。

從每個孔的圓度和中心，機器視覺測量可以發(fā)現(xiàn)每個洞就在部分參考點的位置。

 

機器視覺測量系統(tǒng)的工作方式

選擇一個鏡頭和工作距離，這是從鏡頭到被測量的部分的距離，提供了一個很好的視野。一個很好的視野，包括要測量的部分區(qū)域，再加上一點，以允許部分運動和對齊，但沒有更多的；

正確定位在相機的字段中測量的部分

提供清晰地顯示被測量的邊緣和標(biāo)記的光；

確保視覺系統(tǒng)提供的準(zhǔn)確度和可重復(fù)性與測量任務(wù)是適當(dāng)?shù)摹?/span>

機器視覺測量系統(tǒng)在圖像測量之間的邊緣。“邊緣”是一個強度的突然變化，它也可以被認(rèn)為是亮度，往往，但并不總是，對應(yīng)于一個物理邊緣的一部分。除了物理邊緣，打印，標(biāo)記，劃痕和陰影可以被看作是邊緣。這些非物理邊緣的一些是罰款用于測量，但其他人，如陰影，可以是太多的可靠的測量變量。光滑或低對比度的邊緣，如模糊的斑點，是很難或不可能準(zhǔn)確測量。

 

應(yīng)用實例

一個標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，可以通過機器視覺解決的一個例子是測量孔的圓度和中心，和孔之間的距離；例如，鉆孔或蓋在孔上的金屬部分。從每個孔的圓度和中心，機器視覺測量可以發(fā)現(xiàn)每個洞就在部分參考點的位置。尋找一個接觸片圓度是一個緩慢而艱難的過程，特別是如果有許多孔的測量，和一個光學(xué)系統(tǒng)不會以及機器視覺測量執(zhí)行這項任務(wù)。

有了適當(dāng)?shù)恼彰?，鏡頭和定位，機器視覺系統(tǒng)可以執(zhí)行這些措施在一小部分的第二。這些結(jié)果可以進行分析，以通過或拒絕的部分和收集的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可能表明，例如，過度的刀具磨損。這種非接觸測量不能損壞部分，并轉(zhuǎn)換到不同的部分類型可以迅速地進行。

另一個例子，機器視覺測量是測量零件尺寸和表面標(biāo)記的位置；例如，條紋在色譜或嵌入材料的位置，如在塑料基體金屬棒。在這些案件中，有一個接觸測量系統(tǒng)“觸摸”和用于測量光學(xué)系統(tǒng)沒有三維結(jié)構(gòu)，所以一個機器視覺系統(tǒng)是唯一的選擇。再次，燈光、鏡頭和定位提供了一個良好的，高對比度的圖像，機器視覺測量定位和測量對象的邊緣。

機器視覺不再是一個解決方案，以前只有那些有無限預(yù)算的公司可以實現(xiàn)?，F(xiàn)在在具有成本效益的范圍，在高性能和易于使用的系統(tǒng)的今天，任何制造商都可以解決使用機器視覺測量測量的應(yīng)用。

 

技術(shù)提示

機器視覺系統(tǒng)在許多應(yīng)用中提供精密度，準(zhǔn)確度和可重復(fù)性。

典型的機器視覺系統(tǒng)包括機械定位和測量，相機可以拍一部照明。然后，該圖片被處理，以提取所需的測量。