視覺識別—東方國際集裝箱零部件CCD相機智能檢測系統(tǒng)概述

       智能化零部件檢測是利用AI視覺圖像處理技術(shù)實現(xiàn)，依靠成熟和先進的算法，將需要檢測的零部件尺寸和厚度精準測量。AI智能視覺檢測系統(tǒng)是通過光學的裝置和非接觸的傳感器自動地接收和處理一個真實物體的圖像，以獲得所需信息或用于零部件檢測的裝置。AI智能機器視覺應用在工業(yè)檢測、包裝印刷、食品工業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學工程、軍事科技、智能交通、文字識別等領(lǐng)域。工業(yè)檢測領(lǐng)域是機器視覺應用中比重較大的領(lǐng)域，主要用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測、產(chǎn)品分類、產(chǎn)品包裝等，如：接線端子外觀檢測、pcb板焊片外觀檢測、芯片自動化檢測、微小兩件外觀瑕疵檢測、、產(chǎn)品分類識別、視覺定位檢測、印刷品檢測、OCR字符識別、瓶蓋檢測、玻璃、手機、汽車配件、二維碼、條碼等檢測識別。

       AI智能視覺檢測是一種無任何接觸、無任何損傷的自動檢測技術(shù)，是實現(xiàn)設(shè)備自動化生產(chǎn)、智能化生產(chǎn)和帶有精密控制的有效方式，具有安全可靠、應范廣泛、工作換將要求低可在惡劣環(huán)境工作、可不間斷連續(xù)工作、效率高等突出特點。AI智能視覺檢測系統(tǒng)通過光源和圖像傳感器(工業(yè)相機)獲取產(chǎn)品的表面圖像，利用圖像處理算法提取圖像的特征信息，然后根據(jù)特征信息對表面缺陷的定位、識別、分類等判定與統(tǒng)計，同時將數(shù)據(jù)存儲、輸出、查詢等相應的操作。

AI智能機器視覺表面缺陷檢測系統(tǒng)主要組成包括：圖像接收獲取模塊、圖像預處理模塊、圖像檢測分析模塊、數(shù)據(jù)存儲管理口模塊。在光源的照明下，通過光學鏡頭將產(chǎn)品表面成像于相機傳感器上，光源直接影響到圖像的質(zhì)量，其作用是克服環(huán)境光干擾，保證圖像的穩(wěn)定性，獲得對比度盡可能高的圖像。

AI智能機器視覺表面缺陷檢測系統(tǒng)在圖像預處理模塊中，主要對圖像去噪、增強、復原、缺陷的檢測和目標分割。由于現(xiàn)場環(huán)境、工業(yè)相機成像差異、圖像傳輸損耗等產(chǎn)生圖像噪聲，這些噪聲降低了圖像的質(zhì)量，對圖像預處理和分析帶來影響，要對圖像進行預處理降低噪聲干擾。

AI智能機器視覺圖像分析模塊主要涉及圖像的特征識別、特征提取、特征分類。特征提取是從圖像的每個像素中識別目標特性區(qū)域，把不同分類間的差異區(qū)分，提高識別率。表面缺陷檢測提取的特征包含：紋理紋路走向類特征、各類帶有形狀的特征、顏色值特征

、變形系數(shù)特征等，將提取的特征信息融合區(qū)分不同類型的缺陷。

進一步實現(xiàn)車間生產(chǎn)工藝的信息化、集成化監(jiān)控的目標。通過分析曲線和質(zhì)檢管理的數(shù)據(jù)整合，客觀解析在烘干工藝存在哪些問題和加以改進的地方，實現(xiàn)了智能化管理，進一步提升集裝箱生產(chǎn)質(zhì)量水平，對集團信息化數(shù)字化建設(shè)具有重要的意義。

        基于已完成的集裝箱頂板外型尺寸測量的方法，即采用激光+影像的四點定位法測量方式（該方式已申請國家專利），采用上述原理將測量方式拓展到集裝箱沖壓生產(chǎn)過程中對運動頂板的外型尺寸測量?；谒慕亲鴺硕ㄎ环ǖ募b箱頂板外型測量裝置，能夠自動檢測流水線上處于運動狀態(tài)的集裝箱頂板的外型尺寸，具有測量速度快、精度高，連續(xù)性好，成本低，效率高，靈活性強等。

本方案公開了基于四角坐標定位法的集裝箱頂板、側(cè)板外型測量裝置，四點坐標定位法不需要將整個物體重構(gòu)在一張圖片中，允許物體變速運動，該方法根據(jù)四點坐標值與標準值的偏差，計算被測物的尺寸，不受被測物大小的影響。本實用新型公開的基于四角坐標定位法的集裝箱頂板側(cè)板外型測量裝置解決了集裝箱生產(chǎn)過程中較大板材尺寸的自動檢測問題。該測量裝置測量精度高，適應性強，可以大大降低企業(yè)的人力成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

新型公開的基于四角坐標定位法的集裝箱頂板、側(cè)板外型測量裝置，能夠自動檢測流水線上處于運動狀態(tài)的集裝箱側(cè)板、頂板和外型等尺寸，測量速度快、精度高，連續(xù)性好，成本低，效率高，靈活性強等。

1、四角坐標定位法不受被測物體尺寸限制，可以根據(jù)實際需求達到較高的測量精度；

2、采用四角坐標定位法實現(xiàn)較大尺寸零部件的測量，核心是提取被測板四角的坐標值，提取坐標的方式比較靈活，四角坐標的采集可以利用工業(yè)相機、線陣傳感器等采集裝置。

3、基于四角坐標定位法的集裝箱頂板側(cè)板外型測量裝置采用非接觸式的設(shè)備（相機或者線陣傳感器）對集裝箱較大板材尺寸進行檢測，消除了檢測系統(tǒng)與被檢測物之間的直接接觸，符合集裝箱側(cè)板動態(tài)測量的要求。由于減少了檢測過程的人為參與，本裝置具有較好的安全性和操作優(yōu)勢，測量精度高，并可應用于惡劣的工作環(huán)境中。

4、基于四角坐標定位法的集裝箱頂板側(cè)板外型測量裝置成本低，效率高，靈活性強，在工人工資成本不斷上升的環(huán)境下，機器視覺的成本效益顯現(xiàn)的越來越明顯。此外機器視覺系統(tǒng)具有較大的靈活性和可移植性，在使用環(huán)境改變時，只要改變安裝位置，并對應用軟件進行更改和升級，就可以滿足新的需求。

5、本集裝箱動態(tài)檢測系統(tǒng)需要解決以下問題：集裝箱側(cè)板存在尺寸大（L：約2.3m--2.6m;B：約1.1m）；測量精度要求高（ε≤0.5mm）；運動速度快（0.6mm/ms≤ν≤1mm/ms）；運動過程中存在上下震動（約：-0.4mm≤σ≤0.4mm）；工作環(huán)境比較惡劣，分析上述項目需求，公開了一種基于四角坐標定位法的集裝箱頂板、側(cè)板外型測量裝置，本裝置通過4個相機（也可以線激光設(shè)備）采集運動側(cè)板四角圖像，并提取四個角的坐標，利用四角坐標定位法計算被測物的尺寸信息。

     1）實現(xiàn)對側(cè)板波峰、波谷、外形尺寸（板材兩端頭的寬度和長度）自動測量，工位現(xiàn)場安裝落地式一體觸控機，實現(xiàn)對工位的零部件尺寸智能化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

（2）實現(xiàn)對頂板波峰、波谷、外形尺寸（板材兩端頭的寬度和長度）自動測量，工位現(xiàn)場安裝落地式一體觸控機，實現(xiàn)對工位的零部件尺寸智能化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

（3）實現(xiàn)對集裝箱縱向長度自動測量，以10寸觸控屏顯示和參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)對箱體長度智能化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

（4）系統(tǒng)監(jiān)測畫面以3D工藝圖進行展示，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)異常進行報警提示，具有測量數(shù)據(jù)記錄，當日生產(chǎn)數(shù)量統(tǒng)計，數(shù)據(jù)趨勢分析功能。

注：系統(tǒng)展示的3D圖形是按照測量工位的等比例制作，并將測量結(jié)果和動態(tài)檢測變化以圖標形式顯示。在落地式一體觸控機上全方位展示測量尺寸的檢測信息。