CCD机器视觉尺寸测量依赖于相对测量技术,它通过确保可追溯性、执行放大校准、应用自动边缘增强以及进行屏幕图像测量来计算物体的实际尺寸。在精密测量领域,放大倍数需要达到35倍或以上,以便实现微米级的精确度,此时观测的视场宽度应小于5毫米。对于超过5毫米的物体,测量过程需结合位移分析读数和窗口测量。在当前智能化和自动化工业生产中,对产品精细度和精密度要求日益提高,机器视觉系统已成为工业品检测中一种高效的方法。以下将从三个方面介绍CCD机器视觉技术的原理和重要性。
一、CCD机器视觉的功能:
1. 定位功能:该系统能够自动识别被检产品外观上的位置特征,若检测到的特征与数据库中的图像坐标不符,即可判定产品存在缺陷或瑕疵。
2. 测量功能:系统能够自动测量产品的外观尺寸,通过CCD相机从多个角度进行拍摄,获取产品的长度、宽度等基本尺寸。通过增加CCD相机的数量和调整角度,测量精度可提升至0.001毫米,并能测量各种形状物体的尺寸。通过数据库计算得到的尺寸与数据库中预设数据进行对比,以判断产品尺寸是否合格。
3. 识别功能:系统能够自动识别产品的颜色、图形、字符等,通过数据库运算判断检测产品上的字符、颜色、图形是否正确,从而判断产品是否合格。
4. 检测功能:系统能够自动检测产品上是否存在特定特征,通过数据库运算进行特征判断,若检测到超出原有特征的新特征,则可判断产品是否合格。
二、CCD机器视觉检测系统的应用流程:
1. 将待检测物体移动至工业相机视野的中心,一旦达到中心位置,即发送触发脉冲信号至图像采集设备。
2. 图像采集设备根据预设程序和延时,向工业相机和照明设备发送启动脉冲。部分工业相机和照明设备在系统开机时即自动启动。
3. 工业相机停止当前扫描,并重新开始新的帧扫描。有时,工业相机需要在启动脉冲到达前保持等待状态,而帧扫描则在启动脉冲到达后开始。
4. 如果采用曝光策略,则在工业相机开始新的帧扫描前,开启曝光控制系统,并通过程序或硬件设置曝光时间、速度和强度。
5. 若采用曝光策略,还需使用另一个启动脉冲来开启照明设备,确保启动时间与工业相机的曝光时间、速度和强度相匹配。6. 工业相机完成曝光后,便启动了一帧图像的扫描与输出流程;7. 当工业相机的输出为模拟信号时,图像采集设备需执行A/D转换,以实现信号的数字化。若输出为数字信号,则直接保存捕获的数字图像;反之,则保存图像采集设备所拍摄的图像。8. 图像采集设备将图像信号传输至数据缓冲区,随后由处理器或计算机内存进行处理与显示。9. 处理器或计算机对图像进行处理、分析及识别,以获取测量结果或逻辑控制变量,并据此对其他设备(如机械设备等)进行控制,以完成相关动作并执行定位,如修正运动误差、排除不良品,例如调整机械臂的抓取定位或挑选出次品。
三、CCD机器视觉检测在工业产品检测中的优势:
1. CCD机器视觉检测设备采用非接触式测量方法,有效避免了对被测对象的损害。它适用于高温、高压、流体、环境危害等难以接近的场合,能够替代人工操作,保障生产效率和安全生产。2. CCD机器视觉技术在尺寸测量方面具有连续性和高精度,显著提升了工业在线测量的实时性和准确性,同时大幅提高了生产效率和产品质量控制。3. 在效率方面,CCD机器视觉检测设备可大幅降低工业品企业的检测成本。原本需要5-6人进行多项目检测的流水线,现在只需1-2人即可完成,有效降低了企业的用工成本。
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