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表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)主要基于相機(jī)成像和圖像處理技術(shù)。配置合適的相機(jī)和光源可以使被檢測(cè)物體突出表面缺陷或特征，以便檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確地檢測(cè)物體的表面缺陷。表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)又分硬件和軟件兩個(gè)部分。表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)中這兩部分需要注意哪些因素呢?

　　1、硬件部分注意事項(xiàng)

　　要選擇視覺系統(tǒng)，必須首先選擇正確的相機(jī)和鏡頭。構(gòu)建圖像的基本單元稱為像素。正常圖像實(shí)際上是一個(gè)充滿數(shù)千像素的幀。具體的應(yīng)用要求不僅包括每個(gè)圖像所需的像素?cái)?shù)，還包括相機(jī)鏡頭類型。機(jī)器視覺系統(tǒng)的硬件包括攝像機(jī)和圖像采集卡。


　　例如，為了測(cè)試用于視頻錄制的磁帶的質(zhì)量，所用攝像機(jī)的視場(chǎng)(FOV)應(yīng)至少與視頻磁帶一樣寬(這里是20 mm)。假設(shè)要發(fā)現(xiàn)的缺陷非常小，只有0.25毫米，為了確保相機(jī)能夠找到這樣一個(gè)小的缺陷，它需要一個(gè)分辨率至少為每0.25毫米4像素的相機(jī)。如果小于這個(gè)數(shù)字，信息將丟失，不能丟失。這意味著在20毫米的視場(chǎng)中，每1毫米需要16個(gè)像素，因此所需的相機(jī)傳感器陣列的分辨率為320×320像素。

　　另一個(gè)重要的考慮因素是工作距離。許多工業(yè)試驗(yàn)都是針對(duì)難以檢測(cè)的零件進(jìn)行的，因此必須考慮攝像機(jī)鏡頭與被測(cè)物體之間的工作距離。景深(DOF)是要聚焦的對(duì)象的z大深度。

　　一些圖像采集板允許用戶在圖像幀中定義ROI，從而大大提高了圖像處理的性能，因?yàn)橹付ㄝ^小的區(qū)域可以減少攝像機(jī)傳輸和計(jì)算機(jī)處理的信息。例如，ROI可以將整個(gè)幀(640×480像素)縮小到更小的區(qū)域(200×200像素)，從而有效地將像素?cái)?shù)從307000減少到40000，像素?cái)?shù)越小，處理速度越快。在無法犧牲數(shù)據(jù)的情況下，數(shù)碼相機(jī)可能是更好的選擇。　　另一個(gè)是決定是用彩色還是單色。彩色相機(jī)雖然能產(chǎn)生更吸引人的圖像，但顏色不能增加很多有價(jià)值的信息，一般來說需要更多的時(shí)間來處理(單色圖像通常是8位/像素，而彩色圖像需要32位/像素)，這在邊緣距離測(cè)量的應(yīng)用中尤為突出。然而，有時(shí)顏色是的區(qū)別因素，所以顏色變得非常重要。例如，當(dāng)檢測(cè)保險(xiǎn)絲、電容或電阻時(shí)，可能需要搜索特定顏色。對(duì)于高分辨率彩色應(yīng)用，可以考慮使用三片式或RGB相機(jī)。

　　除了面部掃描相機(jī)外，還有一種線掃描相機(jī)，每秒可以生成10000行視覺信息。這種攝像機(jī)特別適用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)圓柱體零件。利用該軟件，可以將線性掃描相機(jī)的圖像拼接成完整的圖像。由于線掃描相機(jī)只需要照亮物體的特定部分，所以不需要閃光燈或其他復(fù)雜的定時(shí)控制。

　　在選擇基于PC的視覺系統(tǒng)時(shí)，還需要圖像采集硬件。此時(shí)，需要考慮的功能包括驅(qū)動(dòng)軟件以及硬件能否與運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集很好地集成。例如，可以通過運(yùn)動(dòng)控制來監(jiān)控各部件傳送帶的速度，使圖像采集與整個(gè)過程同步生產(chǎn)系統(tǒng)還可以包括機(jī)器振動(dòng)、壓力監(jiān)測(cè)和溫度控制，
以便提前制定維護(hù)計(jì)劃。用戶可以方便地將輸送機(jī)控制和圖像采集硬件集成在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集硬件、軟件和運(yùn)動(dòng)控制的同步，得到完整的解決方案。

　　2、軟件注意事項(xiàng)

　　到目前為止，我們討論了在設(shè)計(jì)基于PC的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)必須考慮的一些硬件因素，但這種視覺系統(tǒng)的真正優(yōu)勢(shì)依賴于軟件。所選軟件可以讓用戶隨意測(cè)試不同的圖像方案。在過去，用特殊的計(jì)算機(jī)代碼進(jìn)行測(cè)試是昂貴和困難的。現(xiàn)在有一些現(xiàn)成的軟件，如IMAQ Vision builder和IMAQ Vision of national instruments，可以為初級(jí)或高級(jí)開發(fā)人員提供簡(jiǎn)單易用的解決方案開發(fā)工具。

　　例如，vision builder具有直觀的界面和使用指南，因此測(cè)量工程師可以快速測(cè)試各種可視化功能，而無需復(fù)雜的編程。IMAQ Vision builder還可以創(chuàng)建LabVIEW代碼或腳本，這些代碼或腳本可用于使用visual basic、C++或C語(yǔ)言創(chuàng)建可視化應(yīng)用程序。用戶可以專注于可視化技術(shù)和算法，而不必關(guān)注可視化腳本的執(zhí)行。有很多圖像處理算法。

　　無錫精質(zhì)集表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研發(fā)、制造、銷售于一體的廠商，成立16年來，一直致力于圖像技術(shù)及機(jī)器視覺技術(shù)的研發(fā)和制造，現(xiàn)有機(jī)器視覺系統(tǒng)高級(jí)研發(fā)人員，工業(yè)自動(dòng)化工程師等70多名。