機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)x器在錨桿螺紋鋼檢測(cè)中遇到的問(wèn)題

藍(lán)鵬機(jī)器視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)以工業(yè)相機(jī)為測(cè)量傳感器，經(jīng)過(guò)圖像采集→圖像處理→數(shù)據(jù)生成→數(shù)據(jù)計(jì)算等步驟實(shí)現(xiàn)物體幾何尺寸的測(cè)量。

測(cè)徑儀內(nèi)置3臺(tái)工業(yè)相機(jī)，熱軋時(shí)利用錨桿、螺紋鋼的自發(fā)光從不同角度拍圖像，冷軋時(shí)利用背光拍攝清晰圖像。可以測(cè)量軋材的內(nèi)徑、外徑、肋高、節(jié)距等特征尺寸。

在一些機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)項(xiàng)目中，我們?cè)S多客戶都遇到了檢測(cè)精度的問(wèn)題。例如，要求以10um的精度測(cè)量加工零件的外部尺寸、內(nèi)徑和外徑。目前很多客戶為了省錢，配置選擇500萬(wàn)工業(yè)相機(jī)鏡頭頭，理論上是可以達(dá)到10um的精度。但是實(shí)際客戶測(cè)試的精度離10um的要求還很遠(yuǎn)，能做到30um就很不錯(cuò)了。誤差大的主要原因如下：

定制時(shí)，客戶對(duì)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備硬件方面的選擇

機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)x器在錨桿螺紋鋼檢測(cè)中遇到的問(wèn)題

1、工業(yè)相機(jī)的選擇

CMOS相機(jī)本身芯片的特點(diǎn)，在拍攝一些物體時(shí)，容易造成邊緣輪廓的對(duì)比度較差，圖像噪聲較大，給軟件測(cè)量帶來(lái)誤差，需要花較多的時(shí)間解決。

2、光源的選擇

光源也視覺(jué)檢測(cè)精度中很重要的一環(huán)。在某些應(yīng)用場(chǎng)景要求高的情況下，背光源會(huì)在在某一點(diǎn)產(chǎn)生的光會(huì)向空間任意角度發(fā)散，如果檢測(cè)圓形、柱形物體，在被測(cè)物體的邊緣會(huì)產(chǎn)生很明顯的衍射現(xiàn)象，導(dǎo)致拍攝的圖像效果出現(xiàn)偏差。另外，光源的亮度對(duì)物品拍攝的亮暗有著很大的影響。

3、鏡頭的選擇

機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)x器在錨桿螺紋鋼檢測(cè)中遇到的問(wèn)題

因?yàn)楹芏鄼C(jī)械部件都有高低差和大景深。但是普通鏡頭由于透視因素很難拍攝在軟件處理過(guò)程中，很難找到最真實(shí)、最準(zhǔn)確的邊緣輪廓，圖像處理算法提出了更高的圖像處理算法要求。

02、研發(fā)時(shí) 視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備軟件方面的問(wèn)題

機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)x器在錨桿螺紋鋼檢測(cè)中遇到的問(wèn)題

根據(jù)測(cè)量需求計(jì)算、選取合適的鏡頭可得到最清晰的圖像和最合理的測(cè)量精度。

1.軟件算法出現(xiàn)錯(cuò)誤

即使再嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊曈X(jué)檢測(cè)方法、計(jì)算公式和圖像處理方法，在不同的環(huán)境與設(shè)備影響下，也難以避免對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度產(chǎn)生影響，造成一定程度的誤差，但這種誤差處理起來(lái)相對(duì)容易。

2.校準(zhǔn)誤差

校準(zhǔn)過(guò)程是視覺(jué)檢測(cè)必須的一個(gè)過(guò)程。系統(tǒng)會(huì)在校準(zhǔn)過(guò)程中引入誤差。該方法利用攝像機(jī)視場(chǎng)不同位置的多個(gè)圖像校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)部件，計(jì)算其平均值作為校正系數(shù)，消除鏡頭畸變引起的誤差。但有一點(diǎn)要注意，標(biāo)定過(guò)程會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)性誤差。

3、成像系統(tǒng)誤差

工業(yè)相機(jī)的分辨率越高，而被測(cè)物體的實(shí)際尺寸越小。成像物體表面的分辨率越高，系統(tǒng)檢測(cè)精度就會(huì)越高。幾何失真是影響光學(xué)檢測(cè)精度的典型系統(tǒng)誤差和重要因素。

03、使用時(shí) 視覺(jué)檢測(cè)中環(huán)境影響

1、振動(dòng)

振動(dòng)在視覺(jué)檢測(cè)中最影響效果的因素之一。即使是輕微的振動(dòng)也可能會(huì)導(dǎo)致圖像模糊和失真，而可變部分可能導(dǎo)致不同的圖像，長(zhǎng)期曝光會(huì)導(dǎo)致圖像清晰度失真。因此大部分工業(yè)相機(jī)都經(jīng)過(guò)防震處理，同時(shí)還需要保證相機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有良好平穩(wěn)性，減少振動(dòng)的影響。

2、環(huán)境光

光污染在視覺(jué)檢測(cè)中是很難避免的，光污染會(huì)導(dǎo)致拍攝的圖像失真、模糊。在視覺(jué)檢測(cè)中可以使用高亮度調(diào)制光源，同時(shí)減少傳感器的曝光時(shí)間、減小光圈，能有效將環(huán)境光的影響降至最低。

3、污漬，水汽和灰塵

在一些視覺(jué)檢測(cè)中不可避免會(huì)出現(xiàn)污漬，水汽，灰塵。這污漬，水汽，灰塵會(huì)附著在相機(jī)鏡頭和光源表面產(chǎn)生遮擋，影響成像的質(zhì)量，不利于視覺(jué)檢測(cè)。

4、溫度

一般情況下工業(yè)相機(jī)工作環(huán)境的溫度-5度到65度之間，過(guò)高的溫度環(huán)境會(huì)給相機(jī)成像帶來(lái)噪度，影響成像的質(zhì)量，從而影響視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果。

5、維護(hù)與保養(yǎng)

視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備是很精密的，因此選擇使用環(huán)境也很重要。不能隨便弄個(gè)場(chǎng)地，好的環(huán)境，對(duì)設(shè)備安裝也有好處。視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)良好與否，是檢測(cè)結(jié)果的重要前提。