21
2021-05
工业相机
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节,相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。主要参数1.分辨率(Resolution):相机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟相机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480,模拟相机已经逐步被数字相机代替,且分辨率已经达到6576*4384。2.像素深度(PixelDepth):即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字相机机一般还会有10Bit、12Bit、14Bit等。3.最大帧率(FrameRate)/行频(LineRate):相机采集传输图像的速率,对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机为每秒采集的行数(Lines/Sec.)。4.曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字相机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒,高速相机还可以更快。5.像元尺寸(PixelSize):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小。数字相机像元尺寸为3μm~10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。6.光谱响应特性(SpectralRange):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。[1]7.接口类型:有CameraLink接口,以太网接口,1394接口、USB接口输出,目前最新的接口有CoaXPress接口。详细介绍工业相机又俗称摄像机,相比于传统的民用相机(摄像机)而言,它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等,市面上工业相机大多是基于CCD(ChargeCoupledDevice)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)芯片的相机。CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体,是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号,而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包,而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一种功能器件,与真空管相比,具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70年代初,90年代初期,随着超大规模集成电路(VLSI)制造工艺技术的发展,CMOS图像传感器得到迅速发展。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上,还具有局部像素的编程随机访问的优点。CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。分类任何东西分类一定有它自己的分类标准,工业相机也不例外。按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机;按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机;按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机;按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机;按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机;按照输出色彩可以分为单色(黑白)相机、彩色相机;按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机;按照响应频率范围可以分为可见光(普通)相机、红外相机、紫外相机等。区别1、工业相机的性能稳定可靠易于安装,相机结构紧凑结实不易损坏,连续工作时间长,可在较差的环境下使用,一般的数码相机是做不到这些的。例如:让民用数码相机一天工作24小时或连续工作几天肯定会受不了的。2、工业相机的快门时间非常短,可以抓拍高速运动的物体。例如,把名片贴在电风扇扇叶上,以最大速度旋转,设置合适的快门时间,用工业相机抓拍一张图像,仍能够清晰辨别名片上的字体。用普通的相机来抓拍,是不可能达到同样效果的。3、工业相机的图像传感器是逐行扫描的,而普通的相机的图像传感器是隔行扫描的,逐行扫描的图像传感器生产工艺比较复杂,成品率低,出货量少,世界上只有少数公司能够提供这类产品,例如Dalsa、Sony,而且价格昂贵。4、工业相机的帧率远远高于普通相机。工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅图片,而普通相机只能拍摄2-3幅图像,相差较大。5、工业相机输出的是裸数据(rawdata),其光谱范围也往往比较宽,比较适合进行高质量的图像处理算法,例如机器视觉(MachineVision)应用。而普通相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了mjpeg压缩,图像质量较差,不利于分析处理。6、工业相机(IndustrialCamera)相对普通相机(DSC)来说价格较贵。如何选择工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做测量和判断,通过数字图像摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。1、通常您首先需要知道系统精度要求和相机分辨率,可以通过公式:X方向系统精度(X方向像素值)=视野范围(X方向)/CCD芯片像素数量(X方向)Y方向系统精度(Y方向像素值)=视野范围(Y方向)/CCD芯片像素数量(Y方向)2、当然理论像素值的得出,要由系统精度及亚像素方法综合考虑;接着您要知道系统速度要求与相机成像速度:系统单次运行速度=系统成像(包括传输)速度+系统检测速度虽然系统成像(包括传输)速度可以根据相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算,最好的方法还是通过软件进行实际测试。3、再接着您要将相机与图像采集卡一并考虑,因为这涉及到两者的匹配:视频信号的匹配:对于黑白模拟信号相机来说有两种格式,CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同时支持这两种相机;分辨率的匹配:每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机;特殊功能的匹配:如要是用相机的特殊功能,先确定所用板卡是否支持此功能,比如,要多部相机同时拍照,这个采集卡就必须支持多通道,如果相机是逐行扫描的,那么采集卡就必须支持逐行扫描。接口的匹配:确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、GIGE、CoxPress、USB3.0等。4、在满足您对检测的必要需求后,最后才应该是价格的比较。举例说明:如我们的检测任务是尺寸测量,产品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水线作业,检测速度是10件/秒,现场环境是普通工业环境,不考虑干扰问题。首先我们知道是流水线作业,速度比较快,因此选用逐行扫描相机;视野大小我们可以设定为20mm*12mm(考虑每次机械定位的误差,将视野比物体适当放大),假如我们能够取到很好的图像(比如可以打背光),而且我们软件的测量精度可以考虑1/2亚像素精度,那么我们需要的相机分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是说我们相机的分辨率至少需要1000*600pixcel,帧率在10帧/秒,因此选择1024*768像素(软件性能和机械精度不能精确的情况下也可以考虑1280*1024pixcel),帧率在10帧/秒以上的即可。
21
2021-05
面光源
面光源是指发光的模式,相对led点光源及普通灯具光源而言,现有面光源如平板光源,led面光源具有出光柔和、不伤眼、省电、光线自然等特点。led面光源的应用led面光源现阶段处于使用初期,适用于天花灯,筒灯,工矿灯,日光灯,球泡灯等等各类灯具。因此我们会把面光源做成圆形、圆环型、方形、长条形、三角形等。长条形可直接装配到冰箱、橱柜、床头、镜灯、地脚灯等无需再加散热片。UVLED面光源用途微电子行业—UV光固化应用1.手机元件配件(相机镜头、听筒、话筒、外壳、液晶模组、触摸屏涂层等)2.硬盘磁头装配(金线固定、轴承、线圈、芯片粘接等)3.DVD/数码照相(透镜、镜头粘接,电路板加固)4.马达及元件装配(导线、线圈固定、线圈末端固定,PTC/NTC元件粘接,保护变压器磁芯)5.半导体芯片(防潮湿保护涂层,晶元俺膜,晶元污染检验,紫外胶带的曝光,晶元抛光检查)6.传感器生产(气体传感器,光电传感器,光纤传感器,光电编码器等)LEDUV光固化应用1.TFT-LCD液晶面板FPC的粘接封装2.液晶屏管脚的封装固定3.液晶面板的保护涂层PCB行业光固化应用1.元件(电容,电感,各种插件,螺丝,芯片等)2.防潮灌封和核心电路、芯片保护,抗氧化涂层保护3.电路板保型(角)涂层4.地线,飞线,线圈固定5.波峰焊痛孔俺膜点光源和面光源点光源和面光源这两种说法是相对的光源距离接受方很远,所接受到的光线已经可以接近平行线,那么这时候可以称这个光源是面光源;比如说太阳光照在我们身上,手上接受到的光线和脚上接受到的光线可以认为是平行的,整个身上的光线都是平行的,这个时候我们说我们收到的照射源是面光源;当接收源换成是地球和月亮,或者是换成太平洋和喜马拉雅山,这个时候,光线到接受方的两方,角度差很大,不能忽略不计,就称发射源为点光源.
21
2021-05
购买机器视觉光源有哪些小技巧?
由于机器视觉光源直接影响到图像的质量,进而影响到了系统的性能。所以我们常说光源起到的作用就是获得对比鲜明的图像。那机器视觉光源如何选择呢?1.需要前景与背景更大的对比度,可以考虑用黑白相机与彩色光源2.环境光的问题,尝试用单色光源,配一个滤镜3.闪光曲面,考虑用散射圆顶光4.闪光,平的,但粗糙的表面,尝试用同轴散射光5.看表面的形状,考虑用暗视场(低角度)6.检测塑料的时候,尝试用紫外或红外光7.需要通过反射的表面看特征,尝试用低角度线光源(暗视场)8.单个光源不能有效解决问题时考虑用组合光源9.频闪能够产生比常亮照明20倍强的光
21
2021-05
视觉光源资讯
一套完整的视觉检测系统主要包含图像采集部分和图像分析部分,所有信息均来源于图像之中,图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。而光源则是影响机器视觉系统图像水平的重要因素,通过恰当的光源照明设计,可以使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,这样不仅大大降低图像处理的算法难度,同时提高系统的精度和可靠性。目前机器视觉光源主要采用LED(发光二极管),目前主要有以下集中分类方式:颜色常用光源颜色集中在可见光范围,主要有白光(复合光)、红色、蓝色、绿色,另外红外光也比较普及,而紫外光由于各种原因,应用较少;外形各厂家会根据不同光源外形特性进行分类,也是目前的主流分类,比如环形光源、环形低角度光源、条形光源、圆顶光源(碗光源/穹顶光源)、面光源等;不同的应用方式或者原理进行分类,主要有无影光源、同轴光源、点光源、线光源、背光源、组合光源以及结构光源等。由于机器视觉光源直接影响到图像的质量,进而影响到了系统的性能。所以我们常说光源起到的作用就是获得对比鲜明的图像。那机器视觉光源如何选择呢?下面讲解选光源的小技巧:1.需要前景与背景更大的对比度,可以考虑用黑白相机与彩色光源2.环境光的问题,尝试用单色光源,配一个滤镜3.闪光曲面,考虑用散射圆顶光4.闪光,平的,但粗糙的表面,尝试用同轴散射光5.看表面的形状,考虑用暗视场(低角度)6.检测塑料的时候,尝试用紫外或红外光7.需要通过反射的表面看特征,尝试用低角度线光源(暗视场)8.单个光源不能有效解决问题时考虑用组合光源9.频闪能够产生比常亮照明20倍强的光
21
2021-05
视觉光源在机器视觉系统的作用
机器视觉是图像技术、模式识别技术以及计算机技术发展的产物,是实现智能化、自动化、信息化的先进技术领域。机器视觉的发展带动了人工智能的进步。机器视觉系统从物理结构上来讲,一般包括以下几个部分:光源、摄像机和镜头、图像采集卡、机器视觉软件等运动控制部分。在机器视觉系统中,合适的光源为视觉系统提供良好的外界条件,使得系统得到的图像信号有很高的信噪比。机器视觉系统中,光源的作用主要体现在:1.突出测量特征,简化图像处理算法2.克服环境光的干扰,提高图像信噪比3.提高视觉系统的定位、测量、识别精度以及系统的运行速度4.降低系统设计的复杂度
21
2021-05
药片颗粒的机器视觉检测系统
通常药片填充完成以后,会直接对药片进行铝塑封,假如塑封后再检测,一旦有塑孔没有填充或填充了缺损的药片,就会造成产品的浪费以及检测难度的进步。加之很多塑封是不透明的,一旦塑封好就很难检测,因此为避免损失药片,生产机械制造商需采用高性能的机器视觉检测系统。随着国外高速和高精度药机不断进进中国市场,国内的机械制造企业也对产品进行了升级换代,药片颗粒填充机速度快,填充精度要求高,属于自动化程度比较高的医药机械设备,产品从PVC薄膜经过热压模到药片填充,再到铝塑封压切片,需一次性高速完成。这就要求药板无漏填,药片无破损。通常药片填充完成以后,会直接对药片进行铝塑封,假如塑封后再检测,一旦有塑孔没有填充或填充了缺损的药片,就会造成产品的浪费以及检测难度的进步。加之很多塑封是不透明的,一旦塑封好就很难检测,因此产品质量有时也会受到损害现场设备安装,相机上下可调,可调范围上下50mm,使4片药板尽量处在视野中间,并且用遮光罩将相机罩在里面,避免外界光线对图像检测产生影响。从流水线上经过的药板,是由PVC压模而成的,由4片药板组成。在检测时,要同时检测4板,并且将4板分成左两板和右两板。经触发取相,检测结果将显示在Visionview触摸屏上。系统会保存31个药板的检测结果,然后将他们一起送至PLC,然后控制气缸负责将坏板剔除出往在对该制造商的产品进行取相评估后,终极决定选用In-Sight5100视觉系统作为解决方案。In-Sight5000系列视觉系统依靠其前所未有的视觉功能及其卓越的耐用性,帮助全球生产商进步生产率、确保产品质量并降低生产本钱。该系统是目前市场上少有的能够提供产业级功能标准的视觉系统。其耐用的压铸铝和不锈钢外壳可以抵御因振动而造成的破坏,封装的M12接头和IP67及IP68级保护的防护镜头盖能够防止灰尘和潮气侵进。所有这些可为工厂车间提供一种平和的氛围,满足用户不同环境不同地域的要求。为了使图像显示更加方便,更加人性化,系统配置了全新的VisionView操纵员显示面板,该产品无需使用计算机即可进行设置或部署。简单低本钱的VisionView操纵员界面面板不但便于监控生产过程,而且其无需连接计算机的特点可以让操纵员更轻易做出决定。这款操纵员面板最多可显示9个系统的图像平展视图,而且标准的内置自动化协议可简单方便地控制系统,并为提供信息。药板成型产品检测图片
21
2021-05
激光切割零件的质量检测能使用机器视觉线扫描相机吗
激光切割金属零件已经替代了人工切割及打磨工艺,而机器视觉检测激光切割金属零件也逐步替代人工检测,并且能快速、准确的判断出有无缺陷,而这种机器视觉技术将会引领自动化进程迈进一步。沃德普机器视觉下面给大家介绍一下机器视觉线扫描相机检测激光金属零件案例。为了保证产品拥有极好的制造质量,机械制造商和其他行业要求它们使用的金属零件以最高标准制造,并且要在出货前进行检查。供应这些金属零件的公司,通常使用激光切割工具,在计算机数字控制的引导下,引导激光束从大片扁平金属板上切割下这些零件。当零件被切割完成以后,还要进行抛光及检查,以满足客户提供的计算机辅助设计(CAD)文件规定所要求的规格。最近,某公司开发出了一种机器视觉系统,用于在切割和抛光金属零件后,对它们进行检查。在收到客户的CAD文件后,我们将文件存储到数据库中,用于指导激光导引切割机切割零件。当零件被切割完成后,还要进行抛光工作,并且需要用激光在零件上雕刻数字代码。为了检查这些零件是否符合CAD文件所要求的规格,首先要将零件手动装载到一个传送带上,传送带的行进速度为大约20米/分钟。为了检查每个零件的类型,必须首先检查每个零件上的字母数字代码,然后将检测到的代码与数据库中的零件号进行比较。为了完成这项任务,首先使用光源为该零件提供照明,随后使用安装在传送带上方的智能相机,捕获零件的图像。要检查每个零件上的激光标记,首先用LED光源照亮字母数字代码,并使用安装在传送带上方的智能相机,捕获零件的图像。
21
2021-05
机器视觉需求增长强劲 预计2020年国内市场达54.7亿
随着我国劳动力成本上升,人口红利拐点来临,降本增效及制造业转型需求必将推动国内机器视觉进入快速通道。从整个机器视觉的领域来讲,它是处在快速的重构期,通过市场分析来看,机器视觉并不是特别新兴的领域,这从最早图像处理衍生到现在。美日等国机器视觉已经过了爆发式增长阶段,进入稳定增长期,但全球需求增长仍然强劲。中国机器视觉相关产业起步较晚,但发展速度迅速,前瞻产业研究院发布的《机器视觉产业发展前景与投资分析报告》数据显示,2015年市场规模达3.5亿美元,占全球8.3%,增速达22.2%,位居全球首位,中国已成为继美国和日本之后的全球第三大机器视觉市场。2016-2020年,中国机器视觉市场增速预计将保持在20%以上,将达到十亿美元级的市场空间。以“中国制造2025”为总纲,各地智能制造领域的政策利好叠加,智能制造三大细分领域固定资产投资稳步增长。再加上国内智能制造水平较低,夯实发展基础的必要性则愈加明确,后续发展潜力巨大。在消费领域的应用包括:人脸识别、图片搜索引擎、医疗诊断、智能驾驶、娱乐营销等,消费升级将催生更广阔的场景应用需求。到2018年中国人工智能市场规模将会超过406亿,这个复合增长率会达到25.8%,增速是快于全球的整个增长率的。在市场结构上来讲,也是存在着整体的情况。投资规模来讲,在去年一年,从投资的整个额度包括投资笔数都呈快速增加的态势,而且很多从事人工智能和机器视觉的企业数量也在快速地增加。目前中国整个市场发展,包括政府的规划中,智慧城市这个话题又重新火热起来了,很多年前建设了很多,但是发展都不是特别顺利,现在随着人工智能整个产业发展,这个动力和热潮,主要原因就是技术实力能够解决真正的刚需和真正的问题,在数据方面我们预测今年中国智慧城市建设数量超过500个,在整个智慧城市的产业定义上来讲,机器视觉领域需求量特别大,很多的包括智慧城市的定义就是说,什么叫智慧城市,就是摄象头数量多少个,这是一个很刚性的标准,对智能,包括具备人脸识别功能摄象头需求量未来是非常大的。
21
2021-05
机器视觉配件滤光镜的详解
机器视觉配件滤光镜的详解机器视觉配件滤光镜是什么?滤光镜是可以明显改动照片外观的最廉价的一种附件。是拍摄时放在照相机镜头前端的一块玻璃片或塑料片。机器视觉配件滤镜系统怎样构成?滤镜系统包括滤镜架,转接环和各种滤镜。常用的滤镜包括突变灰镜GND,中灰镜ND,偏振镜CPL和UV镜。机器视觉配件滤镜材质滤镜的制造资料有树脂和玻璃两种,普通突变镜和4档以下的减光镜两种资料的都有,6档,8档和10档的减光镜只要玻璃的。十分引荐玻璃材质,树脂滤镜偏色相对较玻璃滤镜严重,特别是两三片叠加运用的时分尤为明显。滤镜是精细光学玻璃制造,多重色温控制中心技术,拍摄出的效果无色偏。双面具有防水、防油、防污维护层,特别在海边拍摄时海浪经常溅到滤镜上,防水维护层令滤镜十分容易清算。
21
2021-05
机器视觉让设备变得更智能化
随着制造业“机器换人”的演变,作为设备智能化过程必不可少的机器视觉也会随之迅速发展。而且随着机器视觉技术自身的成熟和发展,它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。根据行业预测报告,中国机器视觉行业的市场规模将持续增长,在2016年将达到38亿元,到2018年以前达到50亿美元。全球机器视觉市场带来的新商机已经成为业界厂商关注的焦点。机器视觉技术主要应用在半导体及电子行业,诸如电路板印刷、电子封装、SMT表面贴装、电子电路焊接等,均需要使用该技术。机器视觉系统还在质量检测方面得到了广泛的应用。机器视觉技术的检测系统还可对产品整体进行自动检测,对于控制产品品质保障产品质量也有着非常重要的作用。随着各行业市场发展的需求,越来越多的企业注重高新技术的不断引进。为保证机器人顺利高效的完成工作任务和减少生产准备时间,就必须要引入机器视觉技术来实现对工作目标物体的识别和定位。机器视觉与运动控制技术开始被采用于机器人领域上。在制造业应用上,首要条件必须正确定位,才能有效辨识、量测、检测与回溯。目前,具有视觉功能的智能化机器人已经被应用于许多领域。例如,在许多自动化的生产线上,最后一道工序就是把产品堆放整齐,然后打包成型。而许多行业的产品体积大,重量也比较大,如果采用人工进行堆垛的话,不仅耗费大量的人力,而且生产效率得不到提升。在这种情形下,重载机器人就成为解决企业码垛问题的首选,而机器视觉作为机器人的眼睛,直接关系到机器人能否正确的抓取产品。机器视觉技术与工业机器人密切相关,在机器人行业的应用中,如何正确安装相机位置是一个很关键的问题。如安装在机械手上是移动摄像头,会有被碰撞的风险,最好方法是采用固定安装的摄像机方案。在一个零件被拣取后,摄像头将移到下一个被抓取的零件上,同时机械手抓放另一个零件。如机器视觉与工具机的整合,将可取代人工定位、人工检测的成本;而EMS系统与机器视觉定位技术整合后,将可应用在物料管理、零件条形码管理和成品检测。与传统的机器视觉想比,现在的机器视觉已经进步了非常大,应用范围也十分广泛。
东莞浩立自动化科技有限公司 版权所有
技术支持:东莞网站建设