怎么使機器視覺系統更加穩定,這里的穩定性不僅僅是通常認為的可靠性,而是在系統的實際場景和變量環境中保持足夠的可靠性。

很多因素會影響穩定性,如周圍環境、物體變化、視覺組件的影響等。

機器視覺組件的選擇是一項困難的工作。工程師需要熟悉組件本身和組件供應商,并有足夠的選擇經驗。

在實驗室運行的機器視覺系統與在實際工作場景中運行的系統面臨著非常不同的環境。

怎么才能讓機器視覺檢測系統更穩定 ?-機器視覺_視覺檢測設備_3D視覺_缺陷檢測

需要機器視覺系統。

機器視覺系統包括一些重要部件、光源、鏡頭、相機、圖像采集卡、數據傳輸、圖像處理和測量軟件等。

隨著各部件性能的提高,機器視覺系統的能力也呈指數級增長。系統的復雜性取決于特定的應用程序需求。

選擇最佳部件不僅要考慮部件的性能是否能滿足要求(如分辨率、幀率、測量算法等),還要考慮系統的最終環境條件。

例如,在工業領域,這些環境條件包括部件變化、轉載、定位、接口處理、振動、環境光、溫度、灰塵、油、水、電磁輻射等。在極端惡劣的條件下,有時需要添加機器視覺部件的保護措施。最典型的例子是,一些相機需要在相對干凈的環境中使用。然而,工業環境通??梢詽M足工業相機的直接使用。

機器的視覺組件和環境。

環境對機器視覺組件的影響不僅是對組件本身的破壞,而且是對測量效果的影響。例如,在溫度變化的環境中,大多數工業相機可以在-5度和65度之間工作。在實際環境中,溫度過高往往會給相機成像帶來噪聲。但這可以通過改善照明方法來提高信噪比。

此外,溫度會影響LED光源的性能。隨著LED溫度的升高,其亮度可以通過光源控制器來補償。LED本身產生的熱量也會加速老化,甚至直接報廢,因此需要良好的熱設計。

其他部件也會有相應的溫度限制。例如,工業控制器/嵌入式PC通??梢允褂霉I環境,但如果沒有風扇,PC很可能會報廢。為了保證機器視覺系統的穩定性,除了選擇好的組件外,我們還應該考慮被測物體本身對溫度的敏感性。例如,金屬物體對溫度有熱膨脹和冷收縮。因此,當測量此類物體時,長度和體積會發生變化。

在3D測量系統中,除非傳感器校準補償溫度,否則3D傳感器的尺寸變化會導致偏差。在許多情況下,選擇合適的組件可以滿足特定環境的需要。

振動

大多數工業相機都進行了防振處理,機器人和軌道電纜可以很好地使相機移動而不受振動的影響。鎖定的連接器可以防止相機振動。耐久性PC和嵌入式計算機具有良好的穩定保護機制。固定焦鏡頭使用金屬接口鎖定螺釘,以確保不受振動的影響。濾光片在一定程度上保護了鏡頭。

環境光

日常濾光片可以在一定程度上避免環境光的影響,它可以改變光進入傳感器的信息。通過使用高亮度調節光源,可以最大限度地減少傳感器的曝光時間和光圈,從而減少環境光的影響。使用紅外波長相機測量可以減少可見光的影響。

灰塵、臟、水。

許多相機可以達到IP65/67的保護水平,以確保防塵和防水?;覊m、污垢、液體和蒸汽通常附著在LED或鏡頭表面,影響成像。LED的輸出可以通過增加相機的增益和軟件的圖像處理來調整。

各種環境因素都會影響成像,而這些因素都是致命的,因為圖像是測量的重要參考。

典型的螺釘連接多工藝檢測系統(德國自動化系統集成公司,專注于螺釘領域)

測量

機器視覺系統的測量取決于系統配置。智能相機具有圖像采集、處理和分析的能力。嵌入式視覺系統通常需要多個相機來提供圖像采集能力、內置圖像處理和分析能力?;赑C的系統將在PC中運行程序。精度和可重復性取決于特定的軟件算法和亞像素精度。

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