機器視覺檢測技術主要是為了提升生產(chǎn)線當中產(chǎn)品檢測的精度、自動化水平和柔性化能力,他可以切實幫助企業(yè)降低人工成本、保障存在危險操作的員工安全。日前機器視覺系統(tǒng)主要應用于完成定位、識別、檢測和測量等任務,在包裝業(yè)、制造業(yè)、人工智能科技等行業(yè)都有廣泛應用。機器視覺技術在工業(yè)制造中有哪些優(yōu)勢和局限性呢?
玻纖瑕疵檢測系統(tǒng)
一、機器視覺技術在工業(yè)制造環(huán)節(jié)中的應用優(yōu)勢
1.可實現(xiàn)可靠性更高的產(chǎn)品質(zhì)量檢測及實時監(jiān)控,有效的避免了人工檢測過程中的主觀性和個體差異;
2.檢測精度可達到亞微米級別,突破了人眼的物理限制,在全生命產(chǎn)品周期內(nèi)對產(chǎn)品進行外形、標簽、完整度等方面的缺陷檢測;
3.數(shù)字圖像處理和計算機視覺算法不斷優(yōu)化,在軟件系統(tǒng)層面上提供更廣泛及高效的檢測功能,補充機器視覺硬件系統(tǒng)的檢測能力;
4.避免檢測人員與被檢測物件直接接觸,防止物件被人為損壞,避免了檢測系統(tǒng)機械部件的消耗程度以及維護成本;防止物件免受污染;
5.使用機器視覺技術的機器人或者機械臂可以根據(jù)機器視覺系統(tǒng)提供的位置和方向信息,對工件進行智能抓取,廣泛應用于食品,醫(yī)療制藥和包裝等行業(yè),拓展了生產(chǎn)制造的柔性;
6.減少人在現(xiàn)場操作的時間,有效的避免了操作人員的聽力損害、身體機能下降等情況,保證了操作人員人身。
二、機器視覺技術在工業(yè)制造中應用的局限性
1.受到環(huán)境光源的約束:不同的光源將造成不同的成像質(zhì)量和效果,直接干擾檢測算法的檢測,可能造成產(chǎn)品的誤判;單一的視覺引導技術不能保證路徑中障礙物檢測的精度,決策控制層往往需要融合多種傳感器采集的信息。
2.受到硬件設備性能的限制:攝像頭的鏡頭畸變矯正、標定差異性、視角范圍有限;安裝條件及場地限制,對傳感器融合方案的要求;每個像素的暗電流不同,對光子響應不一致,會造成攝像機中空間及模式噪聲;CCD線陣相機的參數(shù)設置的局限性。
3.受到端上計算資源的限制:工業(yè)產(chǎn)品大規(guī)模復雜的模型架構需要依賴強大計算能力,當設備終端上內(nèi)存難以滿足時需要采用模型云端離線訓練再部署到設備終端;圖像數(shù)據(jù)傳輸時仍需要對特定的任務目標進行模型的參數(shù)調(diào)整、優(yōu)化,會產(chǎn)生額外的工程開銷,且實時性較差。
4.受到檢測對象多樣性的限制:物體表面缺陷種類繁多、缺陷產(chǎn)生機理不明、缺陷描述不充分;機器視覺系統(tǒng)難以從數(shù)據(jù)中提取特征。
5.受到成本和收益經(jīng)濟性的限制:視覺傳感器等工業(yè)相機核心零部件和底層視覺軟件的開發(fā)需較大投入成本。
小結:機器視覺設備操作簡單,有著精準度高,檢測快的特點。機器視是覺通過計算機模擬人眼視覺功能,進行圖像信息采集、處理并最終用于檢測、測量和控制。目前,80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)被用于檢測工作,包括用于生產(chǎn)線的提效增產(chǎn),控制產(chǎn)品質(zhì)量,用來代替人工完成高強度的重復性工作,也適用于一些危險工作環(huán)境或人眼不能滿足要求的場合。