我皮用
应用研究
视觉检测系统在自动化生产设备上的应用
王磊
（中国电子科技集团公司第二研究所山西太原030024)
摘要：视觉检测系统可以代替甚至超超人服检测,在高精度产品的生产领域中，在大规模自动生产设备上起到越来越重要的作用。关键词：CCD图像传感器景深
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2014)05-0079-02
自动化设备在生产过程中大量使用自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，最终按照使用者的要求或是生产目的，实现预期的目标，在整个过程中很少基至没有人员的直接参与。自动化技术应用非常的广泛。自动化设备依靠程序单元、作用单元、传感单元、指定单元和控制单元来实现自动化
视觉检测系统就是传感单元中越来越受重视的一个部分，视觉检测系统可以用光学原理“看"到东西，然后做出判断并给出结果。它可以告诉执行单元去什么地方做出指定动作，然后移动到什么位置；它可以在指定位置检测产品或工件，是否到位或是否有缺陷；它可以检测目标的大小形状，它还可以识别，如；字母、条形码等。 1视觉系缺
视觉系统有相机、镜头、光源、控制单元和软件几部分组成。(1)工业相机。工业相机的功能就是将光信号转变成为电信号。
它在传输抗干扰能力和图像稳定性方面有很大的提升。在选型上有以下重要参数要注意，分辨率、像素深度、最大赖率/行频，腺光方式和快门速度、像元尺寸、光谱响应特性、接口类型等。
工业相机基本上基于两种芯片CCD或是CMOS.CMOS图像传感器将光敏元阵列、信号放大器、模数装换电路、信号处理器、控制器等集成在一起，放在一块芯片上。CMOS图像传感器有集成性高、消耗低、传输快等特点应用非常广泛，CCD图像传感器是目前最带
相机L头，Z电
损安器位置 X8 买电安器控置
I作台器 YRae
正面图(图1)
口
De Toha YRME
侧面图(图2)
向丝杠 45”电机和丝杠相机、镜头
光源
左摄像头结构图(图3)
万方数据
见的图像传感器，它的特点是通过光电装换形成电荷包，转移后放大输出信号。CCD内包括有光学镜头，同步信号发生器，信号处理电路等。CCD的工作电压低、功耗低，没有滞后和灼伤，优点突出。工业相机性能可靠，可以长时间连续工作，快门时闻短，可以拍到高速运动的目标，工业相机的赖率远高于普通相机，工业相机更适合拍高质量的图像，但相对普通相机价格昂费。
(2)工业镜头。工业镜头其作用就是光学成像，镜头是视觉系统中的重要组成部分。所以镜头的选择能够影响是否拍到预期的图像，进而影响整个系统的效能。成像有几个指标很重要，如：分辨率、工作距离、景深、视场等。视场指的就是目标距离上的可视范围，工作距离指责从镜头到目标可形成清晰图像的距离，分辨率指镜头在目标物体上可清晰分辨的尺寸，景深指目标里最佳聚焦位置不同距离时，镜头保持一定分辨率的能力，焦距指成像一侧平面到成像一侧焦点的距离。当选择工业镜头的型号时，确定视野范围、光学放大倍数，预期的工作距离，选择的镜头视野应当比目标尺寸大，确定景深的要求，在项目要求不很高的情况下，先选用低倍率镜头确定芯片大小和相机接口，看镜头与相机是否匹配，确定光源和镜头是否合适，确定安装尺寸。
(3)视觉光源。视觉光源是图像清晰与否的重要因索。光源的作用就是照亮目标区城，克服其它不利于成像的光学条件。视觉系统的重要工作就是图像采集、处理，很大程度上受光源影响的图像，对整个系统非常关键。合适的型号和安装位置，可以得到一个高质量的图像。面高质量的图像可以降低目标识别的难度、提高测量精度、加强系统的可靠性，LED灯是目前最带见的，它形状尺寸多样、有各种颜色可选择、散热效果好能长期使用、反应快。
(4)规频采集卡，视频采集卡获取，存储和播放数字化的视频信号，采集到的信号保存在工控机上。视频采集卡按照视频信号源，可以分为数字式采集卡和模拟式采集卡。两者最大的不同是模拟式采集的信号会有损失，而数字式可采集到的信号没有损失，与原始效果一样。视频采集卡按照安装方式，可以分为外置USB视频采集卡和内置式板PCIJ接口视频接收卡。这两种东西各有优缺点，用PCI 接口的插卡式有以下好处：价格低，只占用工控机内部空间且无需另接电源，可以在WINDOWS界面下操作，坏处：易受电磁干扰，安装的过程繁杂，和其它软件的冲突。外置采集卡的最大优点就是性能稳定。
2视觉系统的应用
2.1多功能玻璃划线机
光学对位系统由相机、光源、视频采集卡及X，Y轴的调整机构等组成，两套相机分别装在两刀头上，可以与刀头一起左右运动。利用该部件的精确对位，调节工作台的旋转电机、Y向电机和X向的单个直线电机头，使玻璃基板实现准确定位，X轴调整机构通过刀头的左右运动移到合适位置，可实现光学对位系统在X方向的位移调整；
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