文字識(shí)別CCD視覺(jué)檢測(cè)推薦“本信息長(zhǎng)期有效”

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搶占工業(yè)4.0新機(jī)遇：機(jī)器視覺(jué)迎來(lái)行業(yè)黃金發(fā)展期

隨著我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)，精密、自動(dòng)化和智能化是制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，以激光行業(yè)中的激光焊接工藝為例，在激光焊接中，經(jīng)焊槍聚焦后的焊接激光束光斑直徑，一般小于 0.3mm，由于激光焊接具有非線(xiàn)性、時(shí)變且干擾因素多的特點(diǎn)，焊接過(guò)程中工件發(fā)熱導(dǎo)致焊縫變形，如果不對(duì)焊接過(guò)程采取控制措施，則激光束焦點(diǎn)極易偏離實(shí)際焊縫位置，導(dǎo)致焊接質(zhì)量降低甚至是焊接失敗，這就要求在焊接過(guò)程中能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出焊縫的實(shí)際偏差，并對(duì)偏差進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋處理并進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，以保證焊接質(zhì)量。因此，激光焊接過(guò)程中的焊縫自動(dòng)檢測(cè)與跟蹤，便成為激光焊接自動(dòng)化領(lǐng)域需要解決的行業(yè)痛點(diǎn)。圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的快速發(fā)展，極大機(jī)器視覺(jué)行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。

由于在自動(dòng)化領(lǐng)域多年的研究經(jīng)歷和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，他們將目光投向了機(jī)器視覺(jué)，因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件尺寸、形狀、顏色等特征的自動(dòng)判斷和識(shí)別，可以讓機(jī)器代替人眼做測(cè)量和判斷，機(jī)器視覺(jué)具有高度自動(dòng)化、、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、可適應(yīng)危險(xiǎn)環(huán)境、感光范圍廣等人工視覺(jué)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的必要手段。系統(tǒng)根據(jù)操作者選擇不同尺寸的工件，調(diào)用相應(yīng)視覺(jué)程序進(jìn)行尺寸檢測(cè)，并輸出結(jié)果。所以他們一致認(rèn)為機(jī)器視覺(jué)是激光焊縫自動(dòng)檢測(cè)跟蹤的前沿技術(shù)

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機(jī)器視覺(jué)—激光焊縫跟蹤檢測(cè)系統(tǒng)除了應(yīng)用于汽車(chē)制造行業(yè)，還廣泛應(yīng)用于石油管道的焊接，火箭、航天飛船部件的焊接加工等，將對(duì)我國(guó)的精密制造行業(yè)產(chǎn)生重要的促進(jìn)作用。隨著機(jī)器視覺(jué)行業(yè)的深入發(fā)展，從工業(yè)視覺(jué)到計(jì)算機(jī)視覺(jué)，從人機(jī)交互到自動(dòng)駕駛，從虛擬現(xiàn)實(shí)到物體自動(dòng)識(shí)別，機(jī)器視覺(jué)都擔(dān)當(dāng)著重要角色。最近，松下表示計(jì)劃獲得IPSAlphaTechnology的多數(shù)股權(quán)。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)就是利用機(jī)器代替人眼來(lái)作各種測(cè)量和判斷。它是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的快速發(fā)展，極大機(jī)器視覺(jué)行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。圖像通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征和幾何尺寸，如長(zhǎng)度、面積、平行線(xiàn)、角度、圓度、位置等，輸出檢測(cè)結(jié)果，對(duì)比預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)條件計(jì)算出產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)差異，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、檢測(cè)、預(yù)警功能。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)又稱(chēng)工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)，其原理是：將感產(chǎn)品或區(qū)域進(jìn)行成像，然后根據(jù)其圖像信息用專(zhuān)用的圖像處理軟件進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果軟件能自動(dòng)判斷產(chǎn)品的位置、尺寸、外觀(guān)信息，并根據(jù)人為預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合格與否的判斷，輸出其判斷信息給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在2009年8月投產(chǎn)之后，松下計(jì)劃逐漸把月產(chǎn)能提高到3萬(wàn)片200毫米晶圓。

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機(jī)器視覺(jué)將來(lái)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，主要具有四個(gè)顯著功能：

　　1)、引導(dǎo)和定位，視覺(jué)定位要求機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置，上下料使用機(jī)器視覺(jué)來(lái)定位，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺(jué)取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺(jué)定位在機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域基本的應(yīng)用。據(jù)悉，亞馬遜在德國(guó)的這家研究中心設(shè)在圖賓根市，該研究中心已經(jīng)雇傭了超過(guò)100名機(jī)器學(xué)習(xí)工程師，是亞馬遜在德國(guó)設(shè)立的第四家研究中心，前三家分別位于德國(guó)的柏林、德累斯頓、亞琛。

　　2)、外觀(guān)檢測(cè)：檢測(cè)生產(chǎn)線(xiàn)上產(chǎn)品有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，該環(huán)節(jié)也是取代人工多的環(huán)節(jié)。說(shuō)機(jī)器視覺(jué)涉及到的領(lǐng)域，其主要檢測(cè)包括尺寸檢測(cè)、瓶身外觀(guān)缺陷檢測(cè)、瓶肩部缺陷檢測(cè)、瓶口檢測(cè)等。

　　3)、檢測(cè)：有些產(chǎn)品的精密度較高，如高度集成的電子電路板，達(dá)到0.01~0.02m甚至到u級(jí)，人眼無(wú)法檢測(cè)必須使用機(jī)器完成。

　　4)、識(shí)別，就是利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。可以達(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車(chē)零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。

隨著可視機(jī)器人的發(fā)展，未來(lái)新行業(yè)應(yīng)用及功能的拓展會(huì)逐漸出現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)方面量比較大的可能是3C電子產(chǎn)業(yè)，物流行業(yè)，特別是會(huì)涉及到3D視覺(jué)。民用服務(wù)上可能更多的需要體驗(yàn)，難度在于環(huán)境的可變性大，對(duì)算法的冗余度要求較高，民用應(yīng)用將主要來(lái)源于消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品。視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是自動(dòng)化、客觀(guān)性、非接觸、高精度和可靠性，廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域，提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。

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隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)已越來(lái)越成熟，應(yīng)用領(lǐng)域已非常廣泛。采用視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行工業(yè)缺陷檢測(cè)具有非接觸、、低成本、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在檢測(cè)缺陷和防止缺陷產(chǎn)品方面具有不可估量的價(jià)值。

視覺(jué)檢測(cè)通過(guò)一次拍攝可自動(dòng)檢測(cè)多種規(guī)格尺寸、角度、面積等數(shù)據(jù)，具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)精度高等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳到生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，便于后續(xù)大數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量改善。應(yīng)用圖像分析和自動(dòng)掃碼識(shí)別技術(shù)等，根據(jù)視覺(jué)系統(tǒng)判別的結(jié)果來(lái)智能控制現(xiàn)場(chǎng)工件定位和設(shè)備動(dòng)作，可提高生產(chǎn)線(xiàn)的柔性和自動(dòng)化程度。CCD芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種尺寸：目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。

視覺(jué)檢測(cè)采用非接觸方式拍攝物體的圖像，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)供系統(tǒng)處理和分析。圖像通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征和幾何尺寸，如長(zhǎng)度、面積、平行線(xiàn)、角度、圓度、位置等，輸出檢測(cè)結(jié)果，對(duì)比預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)條件計(jì)算出產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)差異，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、檢測(cè)、預(yù)警功能。工業(yè)生產(chǎn)方面量比較大的可能是3C電子產(chǎn)業(yè)，物流行業(yè)，特別是會(huì)涉及到3D視覺(jué)。