视觉识别-智能零部件尺寸检测系统

视觉识别—东方国际集装箱零部件CCD相机智能检测系统概述

       智能化零部件检测是利用AI视觉图像处理技术实现，依靠成熟和先进的算法，将需要检测的零部件尺寸和厚度精准测量。AI智能视觉检测系统是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于零部件检测的装置。AI智能机器视觉应用在工业检测、包装印刷、食品工业、航空航天、生物医学工程、军事科技、智能交通、文字识别等领域。工业检测领域是机器视觉应用中比重较大的领域，主要用于产品质量检测、产品分类、产品包装等，如：接线端子外观检测、pcb板焊片外观检测、芯片自动化检测、微小两件外观瑕疵检测、、产品分类识别、视觉定位检测、印刷品检测、OCR字符识别、瓶盖检测、玻璃、手机、汽车配件、二维码、条码等检测识别。

       AI智能视觉检测是一种无任何接触、无任何损伤的自动检测技术，是实现设备自动化生产、智能化生产和带有精密控制的有效方式，具有安全可靠、应范广泛、工作换将要求低可在恶劣环境工作、可不间断连续工作、效率高等突出特点。AI智能视觉检测系统通过光源和图像传感器(工业相机)获取产品的表面图像，利用图像处理算法提取图像的特征信息，然后根据特征信息对表面缺陷的定位、识别、分类等判定与统计，同时将数据存储、输出、查询等相应的操作。

AI智能机器视觉表面缺陷检测系统主要组成包括：图像接收获取模块、图像预处理模块、图像检测分析模块、数据存储管理口模块。在光源的照明下，通过光学镜头将产品表面成像于相机传感器上，光源直接影响到图像的质量，其作用是克服环境光干扰，保证图像的稳定性，获得对比度尽可能高的图像。

AI智能机器视觉表面缺陷检测系统在图像预处理模块中，主要对图像去噪、增强、复原、缺陷的检测和目标分割。由于现场环境、工业相机成像差异、图像传输损耗等产生图像噪声，这些噪声降低了图像的质量，对图像预处理和分析带来影响，要对图像进行预处理降低噪声干扰。

AI智能机器视觉图像分析模块主要涉及图像的特征识别、特征提取、特征分类。特征提取是从图像的每个像素中识别目标特性区域，把不同分类间的差异区分，提高识别率。表面缺陷检测提取的特征包含：纹理纹路走向类特征、各类带有形状的特征、颜色值特征

、变形系数特征等，将提取的特征信息融合区分不同类型的缺陷。

进一步实现车间生产工艺的信息化、集成化监控的目标。通过分析曲线和质检管理的数据整合，客观解析在烘干工艺存在哪些问题和加以改进的地方，实现了智能化管理，进一步提升集装箱生产质量水平，对集团信息化数字化建设具有重要的意义。

        基于已完成的集装箱顶板外型尺寸测量的方法，即采用激光+影像的四点定位法测量方式（该方式已申请国家专利），采用上述原理将测量方式拓展到集装箱冲压生产过程中对运动顶板的外型尺寸测量。基于四角坐标定位法的集装箱顶板外型测量装置，能够自动检测流水线上处于运动状态的集装箱顶板的外型尺寸，具有测量速度快、精度高，连续性好，成本低，效率高，灵活性强等。

本方案公开了基于四角坐标定位法的集装箱顶板、侧板外型测量装置，四点坐标定位法不需要将整个物体重构在一张图片中，允许物体变速运动，该方法根据四点坐标值与标准值的偏差，计算被测物的尺寸，不受被测物大小的影响。本实用新型公开的基于四角坐标定位法的集装箱顶板侧板外型测量装置解决了集装箱生产过程中较大板材尺寸的自动检测问题。该测量装置测量精度高，适应性强，可以大大降低企业的人力成本，提高企业生产效率。

新型公开的基于四角坐标定位法的集装箱顶板、侧板外型测量装置，能够自动检测流水线上处于运动状态的集装箱侧板、顶板和外型等尺寸，测量速度快、精度高，连续性好，成本低，效率高，灵活性强等。

1、四角坐标定位法不受被测物体尺寸限制，可以根据实际需求达到较高的测量精度；

2、采用四角坐标定位法实现较大尺寸零部件的测量，核心是提取被测板四角的坐标值，提取坐标的方式比较灵活，四角坐标的采集可以利用工业相机、线阵传感器等采集装置。

3、基于四角坐标定位法的集装箱顶板侧板外型测量装置采用非接触式的设备（相机或者线阵传感器）对集装箱较大板材尺寸进行检测，消除了检测系统与被检测物之间的直接接触，符合集装箱侧板动态测量的要求。由于减少了检测过程的人为参与，本装置具有较好的安全性和操作优势，测量精度高，并可应用于恶劣的工作环境中。

4、基于四角坐标定位法的集装箱顶板侧板外型测量装置成本低，效率高，灵活性强，在工人工资成本不断上升的环境下，机器视觉的成本效益显现的越来越明显。此外机器视觉系统具有较大的灵活性和可移植性，在使用环境改变时，只要改变安装位置，并对应用软件进行更改和升级，就可以满足新的需求。

5、本集装箱动态检测系统需要解决以下问题：集装箱侧板存在尺寸大（L：约2.3m--2.6m;B：约1.1m）；测量精度要求高（ε≤0.5mm）；运动速度快（0.6mm/ms≤ν≤1mm/ms）；运动过程中存在上下震动（约：-0.4mm≤σ≤0.4mm）；工作环境比较恶劣，分析上述项目需求，公开了一种基于四角坐标定位法的集装箱顶板、侧板外型测量装置，本装置通过4个相机（也可以线激光设备）采集运动侧板四角图像，并提取四个角的坐标，利用四角坐标定位法计算被测物的尺寸信息。

     1）实现对侧板波峰、波谷、外形尺寸（板材两端头的宽度和长度）自动测量，工位现场安装落地式一体触控机，实现对工位的零部件尺寸智能化数据采集和监测。

（2）实现对顶板波峰、波谷、外形尺寸（板材两端头的宽度和长度）自动测量，工位现场安装落地式一体触控机，实现对工位的零部件尺寸智能化数据采集和监测。

（3）实现对集装箱纵向长度自动测量，以10寸触控屏显示和参数设置实现对箱体长度智能化数据采集和监测。

（4）系统监测画面以3D工艺图进行展示，并对监测数据异常进行报警提示，具有测量数据记录，当日生产数量统计，数据趋势分析功能。

注：系统展示的3D图形是按照测量工位的等比例制作，并将测量结果和动态检测变化以图标形式显示。在落地式一体触控机上全方位展示测量尺寸的检测信息。