机器视觉助力自动检测

【编者按】机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

本文主要介绍了机器视觉在发动机缸体密封胶检测、发动机轴承盖检测和曲轴二维码检测中的应用，展现了机器视觉更高效、更准确和更稳定等诸多优点。

机器视觉作为21世纪的新兴科技之一已经被广泛地应用于汽车生产制造的各个环节，例如汽车零部件的尺寸及外观质量检测、自动装配正确性检测等。以前传统的检测方式耗费大量人力，而且容易受到工人主观情绪及自身技术水平的影响，不能保证很高的检验合格率。许多汽车制造厂家使用机器视觉检测替代传统的检测方式，取得了良好的效果。

机器视觉通常由光源、图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件及网络通信装置等构成。美国TELEDYNE DALSA的IPD产品可以把以上单元很好地结合在一起，经过几十年的不断升级，该产品已经在市场上占据了主导地位。本文主要介绍上海波创电气有限公司（以下简称“上海波创”）使用美国TELEDYNE DALSA的视觉系统在汽车制造行业上的应用。

图1  把6个相机的图像拼接成一个完整的图像

发动机缸体密封胶检测

在汽车行业的发动机生产线上，发动机缸盖的密封胶都是由自动涂胶设备来完成的，为了避免断胶或涂的胶线尺寸不良，需要有一套检测设备对刚涂完胶线的缸体进行实时检测。由于发动机的缸体比较大，为了保证检测的精度，上海波创采用了6个千兆网相机同时取像。千兆网相机视觉系统GEVA，拥有极快的速度及强大的系统整合性能，可以扩展至多台相机。利用软件里的图像拼接技术，把6个相机的图像拼接成一个完整的图像进行处理（见图1），这样就避免了图像的检测死区，同时方便用户观察整个涂胶的情况。

发动机轴承盖检测

本例中检测内容为康明斯发动机里的5个轴承盖，该发动机里有两种轴承盖，在规定的位置要放置对应的轴承盖，不能放反、放错。这就需要对放置在缸体上的轴承盖及放置在托盘上的轴承盖进行同时检测，所以上海波创采用了可以支持多相机的VA系统同步检测（见图2），并在不同轴承盖的检测中自动调用不同的程序，通过软件里设定的自循环程序，就可以准确地判定出规定位置是否有正确的轴承盖。VA系统支持多相机，有多种型号可供选择，在零部件多角度检测方面上具有显著的优势。

图2  采用VA系统同步检测两种发动机轴承盖

曲轴二维码检测

现代汽车的许多零部件上都会打印二维码，这些二维码包含了这些零部件的基本信息。本例是在汽车发动机的组装线上，要求同时读取两根曲轴上的二维码信息，通过这个二维码信息确认曲轴是否混入。二维码是激光蚀刻在曲轴上的，由于发动机曲轴本身存在一定的油污，并受曲轴曲率的影响，给视觉系统的读码带来了很大的挑战。上海波创使用了Sherlock视觉软件里的图像预处理算法，很好地消除了上述问题带来的不利影响，达到了稳定读取的效果。

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