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表面缺陷检测系统需要注意哪些因素?

作者:    发布时间:2025-06-05     浏览次数 :0


表面缺陷检测系统主要基于相机成像和图像处理技术。配置合适的相机和光源可以使被检测物体突出表面缺陷或特征,以便检测系统可以实时,准确地检测物体的表面缺陷。表面缺陷检测系统又分硬件和软件两个部分。表面缺陷检测系统中这两部分需要注意哪些因素呢?

  1、硬件部分注意事项

  要选择视觉系统,必须首先选择正确的相机和镜头。构建图像的基本单元称为像素。正常图像实际上是一个充满数千像素的帧。具体的应用要求不仅包括每个图像所需的像素数,还包括相机镜头类型。机器视觉系统的硬件包括摄像机和图像采集卡。


  例如,为了测试用于视频录制的磁带的质量,所用摄像机的视场(FOV)应至少与视频磁带一样宽(这里是20 mm)。假设要发现的缺陷非常小,只有0.25毫米,为了确保相机能够找到这样一个小的缺陷,它需要一个分辨率至少为每0.25毫米4像素的相机。如果小于这个数字,信息将丢失,不能丢失。这意味着在20毫米的视场中,每1毫米需要16个像素,因此所需的相机传感器阵列的分辨率为320×320像素。

  另一个重要的考虑因素是工作距离。许多工业试验都是针对难以检测的零件进行的,因此必须考虑摄像机镜头与被测物体之间的工作距离。景深(DOF)是要聚焦的对象的z大深度。

  一些图像采集板允许用户在图像帧中定义ROI,从而大大提高了图像处理的性能,因为指定较小的区域可以减少摄像机传输和计算机处理的信息。例如,ROI可以将整个帧(640×480像素)缩小到更小的区域(200×200像素),从而有效地将像素数从307000减少到40000,像素数越小,处理速度越快。在无法牺牲数据的情况下,数码相机可能是更好的选择。  另一个是决定是用彩色还是单色。彩色相机虽然能产生更吸引人的图像,但颜色不能增加很多有价值的信息,一般来说需要更多的时间来处理(单色图像通常是8位/像素,而彩色图像需要32位/像素),这在边缘距离测量的应用中尤为突出。然而,有时颜色是的区别因素,所以颜色变得非常重要。例如,当检测保险丝、电容或电阻时,可能需要搜索特定颜色。对于高分辨率彩色应用,可以考虑使用三片式或RGB相机。

  除了面部扫描相机外,还有一种线扫描相机,每秒可以生成10000行视觉信息。这种摄像机特别适用于检测旋转圆柱体零件。利用该软件,可以将线性扫描相机的图像拼接成完整的图像。由于线扫描相机只需要照亮物体的特定部分,所以不需要闪光灯或其他复杂的定时控制。

  在选择基于PC的视觉系统时,还需要图像采集硬件。此时,需要考虑的功能包括驱动软件以及硬件能否与运动控制和数据采集很好地集成。例如,可以通过运动控制来监控各部件传送带的速度,使图像采集与整个过程同步生产系统还可以包括机器振动、压力监测和温度控制,
以便提前制定维护计划。用户可以方便地将输送机控制和图像采集硬件集成在一起,实现数据采集硬件、软件和运动控制的同步,得到完整的解决方案。

  2、软件注意事项

  到目前为止,我们讨论了在设计基于PC的表面缺陷检测系统时必须考虑的一些硬件因素,但这种视觉系统的真正优势依赖于软件。所选软件可以让用户随意测试不同的图像方案。在过去,用特殊的计算机代码进行测试是昂贵和困难的。现在有一些现成的软件,如IMAQ Vision builder和IMAQ Vision of national instruments,可以为初级或高级开发人员提供简单易用的解决方案开发工具。

  例如,vision builder具有直观的界面和使用指南,因此测量工程师可以快速测试各种可视化功能,而无需复杂的编程。IMAQ Vision builder还可以创建LabVIEW代码或脚本,这些代码或脚本可用于使用visual basic、C++或C语言创建可视化应用程序。用户可以专注于可视化技术和算法,而不必关注可视化脚本的执行。有很多图像处理算法。

  无锡精质集表面缺陷检测系统研发、制造、销售于一体的厂商,成立16年来,一直致力于图像技术及机器视觉技术的研发和制造,现有机器视觉系统高级研发人员,工业自动化工程师等70多名。
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