机器视觉系统中的智能相机集成

作者:admin    发布时间:2019-06-21    浏览量:

机器视觉是一种图像处理技术,使自动化设备能够在有限的视野内扫描物体,解释它们的方向,并根据预编程的序列做出反应。工业相机或机器视觉传感器通常通过数字化和传输帧进行计算机分析来支持机器视觉系统,但是一些工业相机也可以作为独立的视觉系统而不依赖于外部处理设备。

与标准的工业或商业相机不同,工业相机可以解码它们捕获的图像,使它们更少依赖于人类的感知。工业相机可以对帧进行数字化,确定是否应该将其传送到外围计算系统,并且在某些情况下,可以决定对图像的适当响应而无需借助于外部分析。它具有比传统相机更广泛的功能,并且可以执行相对复杂的自动操作。

工业相机规格

工业相机规格

机器视觉通常是一个多阶段系统,在图像处理的初始阶段采用工业相机。虽然工业相机不能看到人眼的复杂性,但它可以通过模式识别软件检查像素簇并基于编程知识得出简单的结论来近似视觉。用于实现此目的的组件包括:

传感器:图像检测设备,例如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS),其将透镜投影转换成电压序列,然后可以将其数字化或存储在存储器中。

数字化电路:一种转换设备,它将一组点映射到图像上,并将它们转换为像素以创建数字表示。

中央处理单元:CPU,或在某些情况下是数字信号处理器(DSP),其执行用于解释数字图像代码的算法程序。

存储硬件:主存储器和辅助存储器,如RAM或Flash,用于运行CPU程序,或记录和存储图像以备将来使用。

通信技术:将摄像机连接到外部设备的方法。以太网或RS232信号将编码图像发送到计算机进行分析,或向反应设备发送指令。

照明装置/ LED:用于更清晰的图像捕获的照明装置。

工业相机功能通常因型号而异。某些类型可能包含所有列出的组件,而其他类型仅保留支持更大机器视觉系统所需的传感器,数字电路和通信接口。

工业质量控制

工业相机用于许多自动功能,无论是对多部分机器视觉系统的补充,还是作为独立的图像处理单元。由于其成本效率和相对易用性,工业相机可能是简化自动化方法或将视觉系统集成到制造操作中的有效选择。

在工业生产中,制造商经常使用工业相机进行检查和质量保证。可以对工业相机进行编程,以检测结构或部件缺陷,缺少部件,有缺陷或变形的部件以及与预期设计的其他偏差。如果与适当的自动化设备(例如机械臂或牵开器)联网,具有处理能力的工业相机可以向仪器发出信号以移除有缺陷的产品。或者,相机可以标记变形的产品以便以后移除。

工业相机也用于工业测量。使用传感器,相机可以在不直接接触的情况下确定和记录组件的物理尺寸。根据视觉系统的复杂程度,这些测量可能涉及高精度分析和增量扫描。验证产品尺寸的能力也用于质量保证,以检查是否符合设计规范。

代码阅读和识别

代码阅读和识别

代码读取和认证比产品检查需要更少的处理能力,因此相对简单的工业相机模型可以执行这样的操作。条形码提供可由工业相机快速扫描的机器可读数据,从而能够以相对快的速度对大量代码印记产品进行认证。工业相机可以验证条形码是否已应用于相应的产品,或确定代码是否包含正确的数据。

光学字符识别是一种更复杂的代码阅读形式,需要工业相机识别打字文本。认证速率可能比条形码读取速度慢,但是具有足够的处理能力,工业相机可以高度准确地分析文本。这对于确保打印材料显示正确的拼写和单词顺序以及产品标签符合设计非常有用。

当与自动化工具一起工作时,工业相机可以提供运动校正和重新定位数据。通过网络,摄像机可以与机器人设备通信,以帮助其分类或识别部件。此过程通过提高零件操作的准确性来帮助提高自动化服务的效率。

工业相机用于生物识别

工业相机的其他用途

由于智能相机的功能主要取决于其图像处理能力,因此该设备可适应多种要求。工业相机用户可以开发或购买定制软件程序,以满足特定的机器视觉需求,从产品质量保证到执法支持。

一些机器视觉系统形成视觉传感器网络,其使用位于特定位置的多个工业相机从多个角度捕获单个物体或区域的图像。该方法适用于融合在一起的许多图像比每个相机获得的单个图像更有用的情况。传感器网络可以有效地监控环境条件,跟踪运动中的对象,或模拟图像的三维表示。

工业相机中使用的技术也已应用于生物识别系统。视网膜,面部或指纹扫描用于安全目的。工业相机的处理器可以执行使用识别算法来验证个人身份或追踪其位置的程序。

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