通過機(jī)器視覺對(duì)硬盤容器上蓋的字符進(jìn)行視覺識(shí)別判斷是否混料？

發(fā)布時(shí)間：2023-09-20瀏覽量：1827

　　客戶的需求：

　　? 檢測(cè)內(nèi)容

　　硬盤容器上蓋字符識(shí)別，以判斷是否有混料。

　　? 檢測(cè)要求

　　利用硬盤容器上蓋表面字符，來判斷是否有混料的情況發(fā)生，先識(shí)別全部字符。

　　? 視覺可行性分析

　　對(duì)貴司的樣品進(jìn)行了光學(xué)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行圖像處理，原則上可以使用機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試測(cè)量。

　　? 結(jié)果

　　對(duì)樣品進(jìn)行分析，可以在相同的光照與位置下測(cè)量出不同位置的字符并識(shí)別出來。

　　使用的LED光源、工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭等硬件的具體信息，請(qǐng)參看下面的內(nèi)容。

　　? 測(cè)試條件

　　產(chǎn)品測(cè)試時(shí)，只讀取了一個(gè)相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)的字符，并且沒有明顯的視覺定位系統(tǒng)，因此需要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有相對(duì)較精密的定位機(jī)構(gòu)，以保證字符能正常的出現(xiàn)在ROI(興趣區(qū)域)內(nèi)，從而準(zhǔn)確的讀取字符。

　　? 使用硬件

　　LED光源：CSR-90-ICOb 3個(gè)……用于突出特征

　　光源控制器：CSR-24T2-SPV 3個(gè)……用于光源供電

　　工業(yè)相機(jī)：AVT Stingray F125B 3個(gè)……用于獲取影像

　　相機(jī)電纜：5米1394B線 3條……用于傳輸影像

　　圖像采集卡：1394B圖像采集卡 3塊……用于采集影像

　　工業(yè)鏡頭：SV-2514H 3個(gè)……用于光學(xué)成像

　　? 安裝條件

　　檢查方式如上圖所示，硬盤容器從下方走過，如在生產(chǎn)線的傳送帶上，在產(chǎn)品表面上方約85mm處放置同軸光源CSR-90-ICOr，在產(chǎn)品表面上方約190mm處，放置相機(jī)鏡頭等圖像采集部分。分析產(chǎn)品可以知道，其字符主要分布在三條相對(duì)平行的“直線”上，因此我們使用三個(gè)工業(yè)(三套圖像采集處理系統(tǒng))，對(duì)每條線上的字符進(jìn)行識(shí)別，這樣做即方便產(chǎn)品光學(xué)成像，而且可以降低硬件成本。如果使用一個(gè)工位將所有字符識(shí)別完，對(duì)光源要求非常苛刻，使用的工業(yè)相機(jī)，也至少要500萬像素以上的，而且最后的結(jié)果是還不一定能出理想的效果。

　　產(chǎn)品測(cè)試區(qū)域如下圖所示：

　　工位一的相機(jī)負(fù)責(zé)TEST1~TEST5,工位二的相機(jī)負(fù)責(zé)TEST6~TEST9，工位三的相機(jī)則負(fù)責(zé)TEST10~TEST11。當(dāng)然以上的測(cè)試區(qū)域是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，實(shí)際情況中可能需要將字符劃分的更細(xì)，如將TEST11再分成兩個(gè)測(cè)試部分。

　　光源工作距離：85mm，指光源到線圈最高端的距離

　　相機(jī)工作距離：190mm，指鏡頭表面到目標(biāo)的距離

　　視場(chǎng)：40*30mm，指相機(jī)拍攝視場(chǎng)的大小(可見區(qū)域)

　　? 最優(yōu)化方案

　　在這里，我們將告訴您，為什么選擇這樣的硬件，選擇這些硬件的有什么好處。

　　? LED光源 CSR-90-ICOb

　　因硬盤容器上蓋的表面是比較平整的面，使用CSR-90-ICOb光源，從上往下直射照射，字符的邊緣將被表現(xiàn)為黑色，而其它地方則表現(xiàn)為白色，利用字符邊緣，有利于字符的識(shí)別。

如下圖所示為實(shí)際成像圖：

　　? 光源控制器 CSR-24T2-SPV

　　光源需要相應(yīng)的供電設(shè)備，一般工業(yè)使用模擬控制器或數(shù)字控制器就足夠了，在本方案中，首先使用的是同軸光源，因其使用分光鏡，其亮度只有相同尺寸面光的1/4不到;其次，我們希望機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠有較高的處理速度，在檢測(cè)過程中可以在某機(jī)構(gòu)上連續(xù)運(yùn)行的進(jìn)行檢測(cè);第三，為了延長光源的使用壽命。因此我們推薦使用CSR-24T2-SPV頻閃控制器。其可以在瞬間增亮光源亮度，可以給相機(jī)提供100微秒級(jí)別的曝光時(shí)間，以減少產(chǎn)線振動(dòng)、物體運(yùn)動(dòng)等引起的誤差，因?yàn)槠渲皇窃谂恼盏乃查g點(diǎn)亮光源，因此可以延長光源的使用壽命。

　　? 工業(yè)相機(jī) AVT Stingray F125B

　　AVT Stingray F125B相機(jī)是一款德國進(jìn)口125萬像素的1394B工業(yè)CCD黑白，其分辨率是1292x964pix，我們的視野定為40x30mm，則我們的視覺精度可以達(dá)到40/1292=0.031mm/Pix或30/964=0.031mm/Pix，有這樣的精度，以產(chǎn)品上的最小字符“-”來看，其尺寸約為1x0.5mm，按像素來算，則有1/0.031=32像素(32x16Pix)，已經(jīng)可以識(shí)別出字符。

　　? 工業(yè)鏡頭 VST SV-2514H

　　SV-2514H是日本VST公司生產(chǎn)的一款百萬像素級(jí)低畸變工業(yè)鏡頭。其優(yōu)秀的成像質(zhì)量，小巧的體積，低廉的價(jià)格，是本方案的理想之選。當(dāng)然本鏡頭，只是在我們實(shí)驗(yàn)室測(cè)試條件下使用的鏡頭，如果客戶需要將工作距離縮小或變大，可以更換其它的合適的鏡頭進(jìn)行處理。

　　? 測(cè)試結(jié)果畫面

　　? 產(chǎn)品的不同位置測(cè)試結(jié)果