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外观瑕疵缺陷检测设备系统

传统的工业生产制造,由于科学技术的限制仍然主要采用人工检测的方法去检测产品表面的缺陷,这种方法由于人工的限制和技术的落后,不仅检测产品的速度慢、效率低下,而且在检测的过程中容易出错,从而导致了检测结果的不精确。

当今社会,随着计算机技术,人工智能等科学技术的出现和发展,以及研究的深入,出现了基于机器视觉技术的表面缺陷检测技术。这种技术的出现,大大提高了生产作业的效率,避免了因作业条件,主观判断等影响检测结果的准确性,实现能更好更精确地进行表面缺陷检测,更加快速的识别产品表面瑕疵缺陷。

产品表面缺陷检测属于机器视觉技术的一种,就是利用计算机视觉模拟人类视觉的功能,从具体的实物进行图象的采集处理、计算、最终进行实际检测、控制和应用。产品的表面缺陷检测是机器视觉检测的一个重要部分,其检测的准确程度直接会影响产品最终的质量优劣。由于使用人工检测的方法早已不能满足生产和现代工艺生产制造的需求,而利用机器视觉检测很好地克服了这一点,表面缺陷检测系统的广泛应用促进了企业工厂产品高质量的生产与制造业智能自动化的发展。

表面检测一直是机器视觉行业的一个难点,针对于抛光材料表面的划伤脏污等检测,常见的打光方式有同轴光、高角度、低角度、背光等。(如下图)


以上方式针对硬划伤一般有比较明显的效果,但是有些工件表面要求比较高,针对于一些软划伤效果往往不是很明显。根据我们日常工作中的经验,机器视觉中的绝大部分效果图,都是通过低角度或者高角度所呈现的,针对于划伤,我们依据低角度和高角度方式提出了两种解决方案。

行业应用:

玻璃,金属,液晶板、手机屏幕、塑料等表面检测。

低角度方式:

机器视觉行业针对于划伤检测,往往采用低角度方式,如下图:

在我们检测一项缺陷之前,首先需要了解这个缺陷是怎么形成,它的形成过程对于我们的工作有什么提醒及帮助。划伤的形成方式,基本是由于两个物体直接接触在一起,因外力产生相对位移,从而产生划伤。从以上信息表明,划伤是有方向性的。

在考虑低角度打光效果时,如果我们采用一组平行于划伤的一束光线照射过去(如左下图),划伤会被光线虚化,效果在图像中不明显;如果我们采用一组垂直于划伤的一束光线照射过去,划伤会被光线凸显,效果在图像中非常明显(如右下图)。

从以上分析,我们采用八个条形光源分时曝光工件,设计出以下打光方案(如下图):


高角度方式:

根据经验,软划伤在同轴光效果下,光源工作距离越高,效果越明显。然而同一光源,光源工作距离高的同时,光源发光面越小,光源亮度也随之减弱,效果与实际情况不可兼得。

很多时候,我们的产线员工在目测产品表面信息时,都是采用日光灯照明方式(如下图)。观察仔细的人就会发现,肉眼检测方式往往是让日光灯投影在产品里面,然后通过摆动产品使得日光灯的影子在产品里面移动。如此,光斑照明产品的局部,从而反射出产品表面的信息,使得人眼能够清晰的判断出产品是否有缺陷,以及微弱的缺陷也能轻易被看到。

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