基于图像处理视觉测量技术.ppt

国外视觉测量技术发展迅速，涵盖的应用领域广泛。20世纪末以美国、德国、日本为主开始研制各种基于视觉检测的测量模型，用于不同领域的检测。 21世纪初，用于零件尺寸测量的视觉检测设备逐渐得到推广和应用，主要应用于汽车零件、轴承的检测。 视觉测量技术的国内外现状 国内视觉测量技术起步较晚，始于21世纪初，从最初的代理国外先进设备到现在能自主研发，经历了一个较快的发展阶段。近几年，国内从事视觉测量技术开发的公司不断增加，如北京大恒图像、北京凌云光视、深圳赛克数码、上海法视特、苏州南光电子科技有限公司及一些高校科研院所等。下图是关于视觉测量的系统和软件： 视觉测量技术的国内外现状 视觉测量技术的国内外现状 在农业生产中的应用 视觉检测技术被广泛应用于瓜果等品质的无损检测中。 国外，1984年首先报道了分别利用线扫描和模拟摄像机检测苹果损伤的试验，结论为利用数字图像技术检测苹果损伤至少可以达到人工分级的精度。 视觉测量技术的主要应用 在农业生产中的应用 国内应用视觉技术进行水果蛋类品质无损检测的研究也取得了一定成果。应用计算机视觉技术进行芒果重量与其投影图像的相互关系，研究了用于综合评价苹果果型的计算机视觉系统和适用于黄花梨品质检测的彩色机器视觉系统等。此外，视觉检测技术还广泛应用于对蔬菜、谷物、烟叶等的缺陷、类别及等级检测中。下图所示为鸡蛋裂纹视觉检测系统和黄瓜采摘机器人： 视觉测量技术的主要应用 在工业中的应用 在国外，视觉检测在汽车工业中的应用已十分广泛。美国三大汽车公司相继与美国Michigan大学和Perceptron公司合作，成功研制了用于对汽车零部件、分总成和总成产品进行尺寸控制的自动视觉检测系统。英国ROVER汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测，也是视觉检测系统用于工业检测中的一个较为典型的例子。 视觉测量技术的主要应用 在工业中的应用 国内天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室成功研制了IVECO白车身激光视觉检测站和一汽大众Jieta轿车白车身100%在线视觉检测站及一汽解放新型卡车在线检测站，实现了整车总成的三维尺寸自动在线测量。视觉技术在汽车零部件的尺寸检测上也得到了广泛的应用:通用汽车研究实验室开发了用于汽车零件检测的视觉原型系统，该系统对所有零件均使用相同的过程，通过对一个好零件与坏零件的比较结果来判断检测区域的指定缺陷等。 视觉测量技术的主要应用 在工业中的应用 除此之外，视觉检测技术在工业的各个领域都有着广泛的应用，如电子工业中印刷电路板、集成电路和光掩膜等的生产工艺流程中，通过对所获得的图像进行处理和识别来判断制作线路的正误，从而来保证产品的生产质量冶金工业中钢板表面的自动探伤、赤热钢板切割位置定位;玻璃制品行业中产品检测，如产品外形检测(高度、直径、不规则程度等)、内部缺陷检测(裂纹、气泡等);机械零件的自动识别及几何尺寸测量、表面粗糙度和表面缺陷检测;在现代制药工业中，对药品包装的检测及对药片颜色、尺寸、形状等的检测;对磁砖等建筑装饰材料的表面质量及颜色的检测;用计算机视觉系统自动测量圆木的体积;基于计算机视觉的织物疵点的检测;利用视觉技术对皮革缺陷的检测等等。 视觉测量技术的主要应用 1.实现在线实时检测。 视觉检测系统大多用在工业现场及工业生产线中，对于在线实时检测，如何将视觉测量系统嵌入到生产线相应的工序中，使测量速度与生产线节拍相一致，是视觉测量走上实际应用的关键一步。视觉检测执行时间在很大程度上取决于底层图像处理(图像平滑、滤波、分割等)速度。因此，使用专用硬件实现独立于环境的处理算法，可大大提高图像处理速度。 2.实现智能化检测。 从CAD系统中提取零件视觉模型与检测信息(包括零件位置与方向、摄像机视角等)，选定检测项目、检测点和检测路径，建立智能检测规划，并控制工业机器人抓取零件并放置到合适的位置进行检测。 3.实现高精度检测。 与视觉系统相L匕，坐标测量机(Coordinate Measurement Machine CMM)在检测精度和测量空间范围上占有很大优势，因此，基于CMM的视觉检测系统已经成为视觉检测技术的一种新趋势。集成化的CMM和视觉检测系统可以利用视觉系统迅速识别零件的形状及其在测量平台上的位置和状态，完成机器坐标系、零件坐标系、摄像机坐标系之间的转换，帮助CMM实现检测路径自动形成与测量结果判断。同时深入研究亚像素定位技术，使之应用到实际的检测系统中，以提高检测精度和降低系统成本。 视觉测量技术的发展趋势 * * * * * * * * * * * * * *