- 01/23
- 2017
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Vision小助手
(CMVU)
很多人说机器视觉是高大上行业,因为工业4.0的核心是智能制造,智能制造的核心包括机器视觉。这样一来,要说机器视觉不是高大上行业,可能我说了一句假话。于是机器视觉集成商经常问一句话,如何让我的图像更加锐化,或者说打光方案够逼格?机器视觉应用五花八门,项目难度也在不断提升,势必对机器视觉的基础----图像提出更高要求。
打光方案可以由集成商自己的软件工程师摸索解决,也可外包给一家靠谱的光学方案公司。选前者的好处是节约直接成本,选后者则可少走弯路。
为了帮助系统集成商找到一个够逼格的打光方案,我们大致整理出一个流程出来,供大家参考。
1. 定义期望的图像
2. 基本打光原则
3. 参考以往案例
4. 撸起袖子打光
5. 和软件一起优化光学方案
首先,是定义需求,具体化到期望拍到什么的图像,也就是哪里打成白色,哪里打成黑色或灰色。这个问题看起来很简单,但不少时候就是因为太轻视它,就可能在这个地方载跟头。
我给大家说一个小故事。在广东有一家企业,准备做一台全自动视觉检测设备,用于检测滚珠轴承的钢珠表面划痕等缺陷。我被这家公司叫过去的时候,机构和电气已经做得差不多了,就差光源还没选。这家公司老总就说了,朱工,你帮看一下选一个什么光源合适,只要图像拍出来了,这个项目的算法我们有十足的把握搞定。我一看到被测物体,就是非常光滑的钢珠球,需要检测表面的细小划痕,难点是反光非常厉害,厉害到相机、镜头和光源都会在上面产生倒影。当时我和老总商量,能否每次只检测钢珠球上的一个小圆环中的缺陷,待这个工位检测完换到下面一个工位检测该钢珠球其他位置的缺陷?老总说,不行,因为机器的整体节拍来不及,并且钢珠球难于让它准确地翻面或旋转到合适的位置。最后分析下来的结果是:因为无法拍到合适的图像,这个项目不能开展。要是当初就对期望的图像进行仔细评估的话,就很早就发现以上问题,可以避免资源浪费和时间浪费。
根据美国AIA网站的统计:在过去二十年当中有60~70%的项目,就是因为打光打得不好,导致整个项目失败!那很显然,我们必须重视图像需求分析。
其次,机器视觉打光有基本的规律可循。
关于角度
左边是高角度,右边是低角度
实际照出的效果。
左边是高角度环形,能将产品平面部分打白,而右边是低角度环形,将平面部分打成黑色,只有倒角等凹凸部分呈白色。这里也可以验证不同照射角度下面得到的效果有多大的差别。
关于安装距离
这是一个钻头,这里有两个图像,实际上都是用同一个钻头和同一个环形光源得到的,那为什么会有这么大的差别呢?区别就是光源安装距离不一样,左边的高一些,右边低一些。
因为可能我们生产钻头的厂家可能会关注不同尺寸,左边是关心钻头切削刀刃,右边的是只关心外面的轮廓,不关心刀刃。
关于颜色
比如IBM红绿蓝Logo,分别用红绿蓝的光源照射,黑白相机分别拍出的效果。
即使有以上规则,并都不是普遍适应的,也有先决条件的。所以有人说,机器视觉打光是一门艺术而非科学。
第三,参考以往案例
由于不同行业工件的生产工艺不一样,对可能出现的产品质量问题也有不同,最后反映出来的就是光学效果会不一样。所以我们需要有一个不断完善的案例库,作为我们的参考,可能节约很多宝贵时间和精力,并且避免少走弯路。下面举例几个例子。
第四很多人说机器视觉是高大上行业,因为工业4.0的核心是智能制造,智能制造的核心包括机器视觉。这样一来,要说机器视觉不是高大上行业,可能我说了一句假话。于是机器视觉集成商经常问一句话,如何让我的图像更加锐化,或者说打光方案够逼格?机器视觉应用五花八门,项目难度也在不断提升,势必对机器视觉的基础----图像提出更高要求。 实际打光测试,撸起袖子干。
打光和很多工程项目一样,还是需要实际测试和验证。
最后,和软件一起优化光学方案。
比如下面是一个汽车内饰件,黑色塑料件,需要检测表明划痕。我们采用ProSight智能视觉软件,是一款通用型的智能视觉系统应用软件。无需编写任何代码,只需要通过简单的将各种工具进行组合,就可以实现丰富多样的机器视觉的检测任务。该软件的使用,极大的提高了项目开发的效率和降低技术验证的难度。
ProSight软件找出了细微的划痕。
为此,我们建议将光学方案外包给一家靠谱的光源服务商,比如方千光电这样的公司,只需整理出要求,她们将提供可靠的光学方案和专业的技术支持。而系统集成商的软件工程师“重操”主业,用算法解决速度和精度等难题。
更多案例咨询和在线样品借用,请关注方千光电的官微vanch technology