机器视觉系统概述

解脱527 | 当前状态：离线 总积分：877 2024年可用积分：0 注册时间： 2007-09-03 最后登录时间： 2009-11-12 空间发短消息加为好友: 机器视觉系统概述

解脱527 发表于 2009/4/10 20:48:41 2155 查看 3 回复 [上一主题] [下一主题]

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机器视觉原理、概念在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检验、生产监视、和零件识别应用，例如汽车零配件批量加工的尺寸检查和自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，IC上的字符识别等。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能由人眼来完成，有些时候，如微小尺寸的精确快速测量，形状匹配，颜色辨识等，用人眼根本无法连续稳定地进行，其它物理量传感器也难有用武之地。这时，人们开始考虑用CCD照相机把图像抓取到，送入计算机或专用的图像处理模块，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。这样，就把计算机的快速性、可重复性，与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此产生了机器视觉的概念。与一般意义上的图像处理系统如多媒体系统相比，机器视觉强调的是精度和速度，以及工业现场环境下的可靠性。 · 机器视觉的系统构成，分类，开发手段及主要供应商典型的视觉系统一般包括如下部分：光源，镜头，CCD照相机，图像处理单元（或图像捕获卡），图像处理软件，监视器，通讯/输入输出单元等。视觉系统的输出并非图像视频信号，而是经过运算处理之后的检测结果，如尺寸数据。上位机如PC和PLC实时获得检测结果后，指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作，如定位和分类。从视觉系统的运行环境分类，可分为PC-BASED系统和PLC-BASED系统。基于PC的系统利用了其开放性，高度的编程灵活性和良好的Windows界面，同时系统总体成本较低。PC-Based 系统内含高性能图像捕获卡一般可接多个镜头，并提供库函数支持。目前世界首屈一指的PC-Based视觉系统厂商是美国Data Translation公司，其MACH系列（如DT3155）和MV系列PCI工业视觉卡已经成为业界标准，配套软件方面，32位SDK for Windows95/98/NT提供C/C++编程用DLL，DT Active Open Layer可视化控件提供VB和VC++下的图形化编程环境，DT Vision Foundry则是Windows下的面向对象的机器视觉组态软件，用户可用它快速开发复杂高级的应用。类似的公司还有美国NI公司，该公司在使机器视觉和运动控制功能与其被广泛应用的Labview虚拟仪器软件相结合方面做的比较突出。与美国公司大力发展PC结构相比，日本和德国公司在PLC-Based系统方面走在前列，在PLC系统中，视觉的作用更像一个智能化的传感器，图像处理单元独立于系统，通过串行总线和I/O与PLC交换数据。日本松下公司的Image Checker M100/M200系统可说是这方面的代表。该系统利用高速专用ASIC进行256级灰度检测，带逻辑条件和数学运算功能。系统软件固化在图像处理器中，通过类似于游戏键盘的简单装置对显示在监视器中的菜单进行配茫⒅芷诙蹋低晨煽啃愿撸湫乱淮稟110/A210体现了集成化，小型化、高速化、低成本的特点。欧姆龙、Keyence等公司也有类似的系统，但在技术性能上相对简单，更适用于做有无判别，形状匹配等。而德国Siemens公司的智能化PROFIBUS工业视觉系统SIMATIC VS710提供了一体化的、分布式的高档图像处理方案，它将处理器、CCD、I/O集成在一个机箱内，提供PROFIBUS的联网方式或集成的I/O和RS232接口。更重要的，通过PC WINDOWS下的Pro Vision软件进行组态，VS 710第一次将PC的灵活性，PLC的可靠性、分布式网络技术，和一体化设计结合在一起，使得西门子在PC和PLC体系之间找到了完美的平衡。 · 机器视觉的典型应用领域和市场现状机器视觉极适用于大批量生产过程中的质量检查，如：零件装配完整性，装配尺寸精度，零件加工精度，位置/角度测量，零件识别，特性/字符识别等。其最大的应用行业为：汽车，制药，电子与电气，制造，包装/食品/饮料，医学。如对汽车仪表盘加工精度的检查，高速贴片机上对电子元件的快速定位，对管脚数目的检查，对IC表面印字符的辨识，胶囊生产中对胶囊壁厚和外观缺陷的检查，轴承生产中对滚珠数量和破损情况的检查，食品包装上面对生产日期的辨识，对标签贴放位置的检查。以及医疗方面对细胞数量和性质的判断。目前，国际上视觉系统的应用方兴未艾，1998年的市场规模为46亿美元，而在国内，工业视觉系统尚处于概念导入期，各行业的领先企业在解决了生产自动化的问题以后，已开始将目光转向视觉测量自动化方面。 · 机器视觉与运动控制，网络化等技术的结合视觉系统涉及到光学和图像处理算法，本身就是高度专业化的产品，但在整个测量控制系统中，必须与运动控制系统配合完成位置矫正和进给控制，如在高速贴片机中就必须与4轴伺服控制系统高度配合；另外，生产线上对多工序进行同步连续检测时，必须使视觉系统具备分布式联网能力。当前，机器视觉与运动控制，网络通讯等先进技术的结合正在改变工业自动化生产的面貌，而同时具备运动控制，机器视觉，网络通讯几方面技术背景的企业无疑将走在前列。

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szzunzheng   |   当前状态：离线

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szzunzheng   发表于 2007/9/10 15:55:55

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rando   |   当前状态：离线

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rando   发表于 2008/9/20 16:45:05

值得借鉴
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lthlycyj   |   当前状态：在线

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lthlycyj   发表于 2009/4/10 20:48:41

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