WaltronTech 机器视觉系统概述

WaltronTech机器视觉概述概要机器视觉系统的概述照明光源光学镜头工业相机机器视觉系统概述机器视觉系统是基于机器视觉技术为机器或自动化生产线建立的一套视觉系统。被广泛应用在生产制造等行业。可用来保证产品质量、控制生产流程、感知环境等。机器视觉系统概述优势空间分辨力，通过配置各种光学镜头可以观测小到微米，大到天体的目标。速度，相机快门时间可达微秒级，高速相机帧率可达1000以上。感光范围，从紫外到红外很宽的光谱范围，还有X光特殊相机。机器视觉系统概述环境要求，对对环境适应性强，可以加防护装置。灰度分辨力，目前一般多使用8bit，256灰度等级，采集系统可以具有10bit，12bit，16bit等灰度等级。非接触测量。机器视觉系统概述机器视觉系统常见应用监控检测测量定位识别机器视觉系统应用领域半导体汽车制造电子部件设备印刷食品药品监控交通遥感玻璃业新能源机器视觉系统构成常见的组成部分包括两大部分图像获取：照明光源，光学镜头，工业相机，图像采集卡。图像处理：图像处理软件。照明光源照明光源照明光源目的将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。重要性直接影响处理精度和速度，甚至系统的成败。照明光源高频荧光灯卤素灯LED灯照明光源LED光源的优势可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；反应快捷，可在10us或更短的时间内达到最大亮度；电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；可根据客户的需要，进行特殊设计。照明光源照明光源暗视野亮视野两种常见正向打光方式照明光源两种常见正向打光方式暗视野亮视野照明光源低角度照明光源前向光照明光源照明光源背光照明光源照射物白色光(混合色)蓝色其它颜色被吸收照射物白色光(混合色)照明光源白光红光蓝光绿光光学镜头光学镜头光学镜头分辨率焦距景深兼容芯片尺寸远心畸变光学镜头印刷和纸张检测镜头兼容芯片尺寸和相机芯片尺寸关系光学镜头印刷和纸张检测镜头畸变筒形畸变枕形畸变光学镜头印刷和纸张检测景深光学镜头印刷和纸张检测放大率物距焦距llyy/'/')/11(fl)/11/(lf光学镜头工业相机印刷和纸张检测工业相机工业相机印刷和纸张检测工业相机有多种类型常见的分类方式如下黑白相机和彩色相机面阵相机和线阵相机CCD相机和CMOS相机模拟相机，数字相机，智能相机工业相机印刷和纸张检测黑白相机彩色相机•BAYER彩色•3CCD彩色工业相机印刷和纸张检测BAYER彩色，由差值运算获得工业相机印刷和纸张检测3CCD相机。工业相机面阵相机芯片是M*N方式排列；线阵相机芯片是1*N方式；工业相机的种类：CCD和CMOSCCD和CMOS是显示芯片的两种不同制作工艺。工业相机CCDCMOS优1.图像质量高2.灵敏度高3.对比度高1.体积小2.片上数字化3.很多片上处理功能4.低功耗5.没有Blooming现象6.直接访问单个像素7.高动态范围（120dB）8.帧率可以更高劣1.Blooming2.不能直接访问每个像素3.没有片上处理功能1.一致性较差2.光灵敏度差3.噪声大工业相机行曝光帧曝光工业相机光源镜头被测物体模拟视频流模拟摄像机图像采集卡图像内存中数字图像应用结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm机器视觉软件FGI/O工业相机光源镜头被测物体图像数据数字摄像机（USB/1394a/1394b/GigE/CameraLink）图像内存中数字图像应用结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm机器视觉软件FGI/O工业相机光源镜头被测物体模拟图像数据智能摄像机图像内存中数字图像结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mmFGI/O工业相机制式NTSCPAL垂直同步信号60Hz50Hz水平同步信号1575015625场(Field)扫描频率60场/s50场/s帧(Frame)扫描频率30帧/s25帧/s场(Field)扫描时间16.67ms20ms帧(Frame)扫描时间33.33ms40ms场(Field)扫描垂直分辨率262.5312.5帧(Frame)扫描垂直分辨率525625每秒行扫描速度(行频)525×30＝15750625×25＝15625工业相机隔行扫描逐行扫描工业相机CameraLinkUsb2.01394a1394bGigEEthernetEthernet速度Base:1.5GbpsMedium:3.8GbpsFull:5.1Gbps480Mbps400Mbps800Mbps1000Mbps100Mbps距离10m5m4.5m4.5m100m100m优势1.带宽高2.有带预处理功能的采集设备3.抗干扰能力强1.易用2.价格低3.多相机1.易用，价格低，多相机2.传输距离远，实际线缆可达到17.5m，光纤传输可达100m3.有标准DCAM协议4.CPU占用最低1.易用，价格低，多相机2.传输距离远，线缆价格低3.标准GigEVision协议1.易用，价格低2.传输距离远，线缆价格低缺点1.价格高1.无标准协议2.CPU占用高1.长距离传输线缆价格稍贵1.CPU占用高2.对主机配置要求高3.有时存在丢包现象1.无标准协议2.带宽过低3.CPU占用过高工业相机PCI-32PCI-64PCI-Express速度133MBps266MBps1x266MBps2x266*2MBps4x266*4MBpsPCIExpress采用的是点对点通信机制，各个插槽都将通过各自独享的通道发送和接受数据，这样就可以避免出现不同设备同时争抢系统和CPU资源的情况。一个1394B口相机需要传输的图像带宽为64MB/s，而PCI-32总有效带宽为100MB/s左右，所以在用PCI-32总线同时传输两个连续采集的1394B相机，就会出现丢帧现象。应用领域电子：手机键盘、计算机键盘、计算器键盘、连接器、锂电池、PCBA、LCD、保险管等；半导体：晶元片/晶元、贴片电阻电容、LED、太阳能电池等；五金：冲压、精密五金、五金外壳等；包装：瓶盖、载带、玻璃瓶、日化产品等；印刷：钞票、印刷品、卡片、标签等；汽车：零件检测、装配、2D码释读等；纺织/塑胶：验布机、注塑机下料、模具监视、布料种类识别等；医疗/医药：液体药品、注射器等；科研：教学实验室建设、科研演示项目等。编带包装机和复检机系统配合不同分辨率工业相机和照明方式，结合灵活的检测及分析软件工具对被测产品进行定位、测量、分析。针对IC或电子元器件包装型号、姿态、尺寸、外观缺陷等进行全面性检查，包含有无、正反、型号混料、尺寸、明显的外观缺陷、粘连等缺陷。二、三极管ESD连接器电阻电容IC连接器尺寸测量或冲压防呆检测系统配合不同分辨率工业相机和照明方式，结合灵活的检测及分析软件工具对被测产品进行定位、测量、分析。针对IC或电子元器件包装型号、姿态、尺寸、外观缺陷等进行全面性检查，包含有无、正反、型号混料、尺寸、明显的外观缺陷、粘连等缺陷。在线混料检测目前很多产品生产过程中同一生产线需要同时加工相似外观的产品，比如纽扣、螺钉、电池、保险管等小尺寸机电产品。机器视觉处理模块有非常优秀的定位能力和相似产品的区分能力，非常适合产品混装的区分和判断。瓶盖检测采用高性能的视觉处理模块，配置78桢/秒的高速工业相机，同时检测瓶盖的图案面和胶垫面，平均可以达到2200个/分钟的检测速度。●瓶盖胶垫的损伤检测●.瓶盖胶垫缺损检测●瓶盖齿型缺陷检测（大小齿、齿的缺损）●瓶盖图案套印错误●瓶盖图案位置错位●瓶盖图案面脏污检测视觉引导运动控制系统激光切割机激光焊接机高精度激光打标机固晶机Diebonder邦线机WirebonderLCD组装机SMTCOGPCB铣边机智能卡制卡机系统集成业务：智能机器人应用系统机械产品装配电子器件装配MechanicalAssemblyElectricalAssembly材料抓取产品包装MaterialHandlingPackaging涂装/铺设测试/检测Dispensing/RoutingTest/Inspection院校及研究所实验室建设机器人视觉引导及产线工件追踪三维激光扫描产品用途:可测量产品3D尺寸、可用于三维缺陷分析