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工业机械视觉

择要:机械视觉主要钻研用谋略机来模拟人的视觉功能,经由过程相机等获得图像,然后将它转换成数字化图像旌旗灯号,再送入谋略机,使用软件从中获取所需信息,做出精确的谋略和判断,经由过程数字图像处置惩罚算法和识别算法,对物体进行形态和运动识别,根据识别结果来节制现场的设备动作。

从现金支付到人脸支付;

从人工检票到刷脸进站;

从泊车场人工收费到车牌自动识别和自动收费……

这些都是机械视觉的实际利用。

机械视觉主要钻研用谋略机来模拟人的视觉功能,经由过程相机等获得图像,然后将它转换成数字化图像旌旗灯号,再送入谋略机,使用软件从中获取所需信息,做出精确的谋略和判断,经由过程数字图像处置惩罚算法和识别算法,对物体进行形态和运动识别,根据识别结果来节制现场的设备动作。

机械视觉很早就利用在工业自动化领域,如3C(半导体及电子制造)、汽车、食物、物流和包装等行业。今朝机械视觉主要有四大年夜功能:定位、检测、丈量、识别。

机械视觉系统主要由三部分组成:图像获取、图像处置惩罚和阐发、输出和显示。

图像获取

图像获取是工业机械视觉的采集单元,类似人的眼睛,包括五个组成部分:光源、镜头、相机、采集卡、运动平台。本日我们重点先容相机。

工业相机与夷易近用相机不合,工业相机要求更高的图像稳定性、高速型和抗滋扰性,并且要能够在恶劣的工业情况下应用。今朝市道市面上应用的大年夜部分工业相机都是基于CCD或者CMOS芯片的。CCD和CMOS比拟,CCD图像效果好,工艺繁杂,价格贵;CMOS功耗低,价格比拟CCD便宜,然则图像效果没有CCD好。

工业相机数据传输接口要领有很多种,包括CoaxPress、CameraLink接口、USB接口、Gige接口、1394接口等。

CameraLink接口传输速率最快,然则间隔短,必要特殊线缆。(CameraLink接口也分多种协议,相机和采集卡传输间隔最远10米,一样平常采纳3米)

Gige接口是近几年市场利用的重点,应用方便,连接到千兆网卡上就能正常事情,同时支持PoE功能可以给相机供电。然则必要留意:一些采集软件可能对千兆网卡的芯片有要求,必要应用Intel芯片才可以正常驱动Gige相机,而应用如Realtek的芯片网卡,就无法相应。

图像采集、处置惩罚和阐发

图像采集、处置惩罚和阐发是工业机械视觉的中枢部门,类似人的大年夜脑。图像采集卡是图像采集和处置惩罚的接口,可以理解为相机与谋略机之间的接口。图像颠末采样转换成数字化图像储存和处置惩罚。

根据相机的接口,选择采集卡的传输接口;对付采集卡若何将数据传输到谋略机上的接口,今朝一样平常都是采纳PCIe接口。PCIe接口比拟曩昔的PCI接口,无论速率和带宽都获得了很大年夜的成长。可以参考以下PCIe参数表:

图像处置惩罚和阐发包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、特性抽取、图像识别等内容。颠末这些处置惩罚后,输出图像质量获得必然程度的改良,既改良了图像的视觉效果,又便于谋略机对图像进行阐发、处置惩罚和识别。

根据行业和厂家,有不合的软件和算法,比如OPENCV, Visual C++, Matlab等等,这里就不逐一枚举了。

输出或显示

图像处置惩罚阐发完成后就必要输出或者显示,这类似人的手和脚。阐发处置惩罚完成今后,比如可以经由过程谋略机或者PLC节制伺服运动到指定位置,或者检测到不良品时可以经由过程机械人剔除或者处置惩罚不良品等等。

菲尼克斯电气可以为工业机械视觉系统在图像采集、处置惩罚和阐发这个环节供给强大年夜的硬件处置惩罚平台。

如4U工业谋略机,采纳稳定和机能强大年夜的工业主板,主板支持两个最新的Intel千兆网卡;支持×4和×16 GEN3的PCIe接口,可以用来安装图像采集卡;同时支持六个RS232接口(此中一个接口支持RS232/RS485/RS422复用),可以用来作为伺服节制器的接口。该产品已经在工业机械视觉中的汽车焊接检测、半导系统体例造的元器件识别等行业获得了大年夜范围的利用。

菲尼克斯电气最新的PLCnext平台,同时具备传统PLC和智能设备的功能。采纳实时Linux系统,用户可选择传统PLC的IEC61131-3编程说话和高档说话(如C++ 、C#)或模型说话(如Matlab Simulink)进行混杂开拓,并且支持浩繁开源软件和对象,支持云办事等最新技巧。

PLCnext平台支持OpenCV机械视觉库,同时支持多种现场总线和实时以太网技巧,可以将视觉系统的图像采集并处置惩罚阐发,以及运动输出部分集成在该平台上,可以得到更佳的效果和体验。

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