檢測(cè)內(nèi)容：

五金軸尺寸機(jī)器視覺(jué)測(cè)量

檢測(cè)要求：

精度±0.015mm，速度180~240個(gè)/分鐘

視覺(jué)可行性分析：

對(duì)樣品進(jìn)行了光學(xué)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行圖像處理，原則上可以使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試測(cè)量。

結(jié)果：

對(duì)所有樣品進(jìn)行分析，可以在不同的光照與位置下測(cè)量出軸的的尺寸。

使用的LED光源、工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭等硬件的具體信息，請(qǐng)參看下面的內(nèi)容。

測(cè)試條件：

產(chǎn)品測(cè)試時(shí)，視場(chǎng)留有一定的包容空間，但這不意味著在視場(chǎng)內(nèi)就一定能得到非常準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。原則上需要機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)機(jī)臺(tái)有較精密的定位與固定裝置。

使用硬件：

LED光源：CSR-24-ICOb             1個(gè)

光源控制器：CSR-24T2-SPV       1個(gè)

工業(yè)相機(jī)：AVT Guppy F-146B   1個(gè)

相機(jī)電纜：3米1394A線               1條

圖像采集卡：1394A卡                 1塊

工業(yè)鏡頭：VS-5014H                 1個(gè)

光學(xué)延長(zhǎng)管：20mm                   1個(gè)

安裝條件：

具體與設(shè)備廠商研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

光源工作距離：-100mm，光源發(fā)光表面到目標(biāo)表面的距離

相機(jī)工作距離：120~140mm，指相機(jī)鏡頭表面到目標(biāo)表面的距離

視場(chǎng)：13*10mm~16*12mm

最優(yōu)化方案：

在這里，我們將告訴您，為什么選擇這樣的硬件，選擇這些硬件的有什么好處。

LED光源  CSR-24-ICOb

細(xì)小的軸檢測(cè)需要使用比較平行的光源系統(tǒng)，以避免將軸側(cè)面其它部分照亮，因此一般意義上的背光源（面光）將不太適合，所以所以我們選擇平行性相對(duì)較好的同軸光，以達(dá)到高精度尺寸測(cè)量的目的。

光源控制器 CSR-24T2-SPV

光源需要相應(yīng)的供電設(shè)備，一般工業(yè)使用模擬控制器或數(shù)字控制器就足夠了，這里我們使用康耐德的頻閃控制器進(jìn)行供電。頻閃控制器可以在10μs~999μs內(nèi)使光源發(fā)出遠(yuǎn)高于正常亮度幾倍的光通量，這樣可以使相機(jī)在低于頻閃的曝光時(shí)間內(nèi)曝光正常，從而圖像明亮，無(wú)拖影，對(duì)測(cè)量精度的影響非常小。而如果相機(jī)的曝光時(shí)間太長(zhǎng)，而目標(biāo)運(yùn)動(dòng)太快，將嚴(yán)重的拖影，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度。例如我們每秒鐘檢測(cè)3個(gè)，每個(gè)產(chǎn)品大概為5mm，間距也設(shè)為5mm，則運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)每秒鐘需要走30mm，即30μm/ms。如果曝光時(shí)間為10ms，則在這曝光的10ms內(nèi)，物體要走300μm的距離，這對(duì)于我們測(cè)量要求的±15μm的測(cè)量誤差是完全不可以實(shí)現(xiàn)的。所以我們需要將曝光時(shí)間調(diào)整到μs級(jí)這個(gè)級(jí)別上，如果是100μs，則物體走過(guò)3μm，那樣物體運(yùn)動(dòng)所引起的測(cè)量誤差才會(huì)降低到系統(tǒng)所能接受的范圍。

工業(yè)相機(jī) AVT Guppy F-146B

F-146B是一款140萬(wàn)像素的工業(yè)CCD相機(jī)，使用1394A接口，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)使用多臺(tái)相機(jī)采集；它的速度為17FPS,對(duì)于我們要求的每分鐘180~240個(gè)（3~4個(gè)每秒）檢測(cè)任務(wù)完全勝任。此款相機(jī)的分辨率為1392*1040，我們拍攝的視場(chǎng)是13*10mm，則我們系統(tǒng)的像素分辨率為13mm/1392pixel=0.0093mm/pixel，經(jīng)過(guò)我們實(shí)驗(yàn)，同一產(chǎn)品在視場(chǎng)中的不同位置出現(xiàn)如左右、前后、上下傾斜，或在視場(chǎng)中不同位置平移，會(huì)有3個(gè)像素的變化，即同一產(chǎn)品的重復(fù)測(cè)量精度為3pixel*0.0093mm/pixel=0.0279mm，在我們要求的±0.015mm范圍內(nèi)。而相機(jī)分辨率0.093mm/pixel，完全已經(jīng)達(dá)到要求的±0.015mm范圍。

工業(yè)鏡頭 VST-5014H

VST-5014H是一款大光圈的定焦百萬(wàn)像素鏡頭，對(duì)于測(cè)量尺寸成像非常好，較低的邊緣枕型或桶型畸變，而且它是百萬(wàn)像素的鏡頭，與相機(jī)完全匹配。方便的對(duì)焦調(diào)節(jié)，對(duì)機(jī)臺(tái)的要求不會(huì)太苛刻。

測(cè)試結(jié)果畫面

根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品成像效果，可以看出測(cè)試各個(gè)尺寸（總長(zhǎng)、大、中、小直徑）非常容易，而且可以容易產(chǎn)品有一定的位置變化空間。