自动化质量检验中的机器视觉系统

　　为了保证完整的质量控制，一般需要经过检查，但是随着生产量的不断增加，如在装配线上采用全人工的检验方式，不仅工作繁重，而且还相当耗费时间。在现代化的生产线上，不能接受这样的检验方式，更重要的是，它没有为生产本身增加任何的价值。

　　检验过程的自动化是解决这一问题的方法之一。它综合了传感器、相机、软件和硬件，保证机器能够清楚“看到”生产过程。因而，机器视觉系统被用于检验生产过程的自动化，并能保证与生产线的进度一致。通常用于生产线的末端，保证合格产品的通过。

　　技术的提高提高也带动视觉系统也不断发展，包括工序间检验(in-process)的视觉，如空间度量(dimensional gauging)，表面检验和组件确认，且不妨碍生产状态。

　　一个机器视觉系统由以下部分组成：

　　 光学传感器;

　　 相机;

　　 视频帧捕捉器(Frame grabbers);

　　 光源系统;

　　 视觉软件;

　　 网络连接

　　光学传感器检测当前的可移动部件的调整。它能触发相机，当它通过光源系统时进行拍照。光源系统，如背光和闪光，能加强性能，降低噪音。

　　视频帧捕捉器是一张电脑卡，能分析被相机捕捉的图像，并通过视觉软件进行进一步的处理。视觉软件确认这一部分，根据部件的接收或拒绝信息提供反馈。

　　科技的进步加速了视觉系统的处理能力，现在视觉系统能在高速运转下，处理更为复杂的质量检验任务。现代机器视觉系统十分紧凑，具有高速处理速度，能实现多种任务，如部件定位、临界空间度量，和光学特性识别/确认，并且都能在合理的成本内实现。

　　智能相机或视觉传感器都包含在视觉系统中，其发展在机器视觉技术中是一个巨大的进步。这些低成本的视觉系统，在一个数字相机的外壳中包含了视觉处理器和光源系统，因而其结构紧凑，而且所占的系统内存空间也小。

　　Cognex Corporation的In–Sight视觉传感器产品市场经理Mark Sippel认为，数字信号处理器(DSP)的技术先进性和低成本，使Cognex能提供功能强大的视觉传感器产品。这些DSP也有更多的内存容量，因而增加了更多的功能。它们能感知部件，处理图像，提供实时反馈。智能相机能排列在生产线上，实现线状质量检验，不会影响生产。

　　应用范围

　　机器视觉系统可在以下的检验环境中应用：

　　 防错(Error-proofing);

　　 空间度量(Dimensional metrology);

　　 图形匹配(Pattern matching);

　　 表面检验(Surface inspection).

　　防错是机器视觉系统的主要应用领域，是最广泛的应用。检查调速轮上的检查标志的出现与否，或者在饮料罐头外的易识读的数据和条码信息标签，或确保所有的发泡包装的标签都出现，最常见的检查任务一般是保证合格产品被运装。视觉系统能在高速中实现检查，保证通过质检的产品交付给用户。

　　空间度量的精确度在大多工业场合都是相当重要的。各元件都得在三个维度空间上实现性能的可靠性。测量系统是针对各种不同的产品和元件，在一个、两个或三个维度中实现精确的非接触测量方式。这些系统提供高速多点维度测量，精度可达到次微米级。能用于在线或离线生产状态，并根据测量用户定义的维度、点或特点。

　　机械视觉系统，也可为特定应用寻找特定的恰当的方式。其中，一个主要的应用是印刷电路板(PCB)。视觉系统采用标准的模板，而且模式匹配，并采用模式匹配软件。这些系统能保证应用中的各个部件完全正确的定位。而且，他们也能确认颜色的检查。

　　表面检查是机器视觉另外一个非常重要的方面。表面的不规则，如刮痕、边饰、污点和针孔等，对最终的产品和元件来说，这些瑕疵将缩短产品生命周期，降低性能。这些系统通常放置在生产过程中的重要阶段，保证无瑕疵产品交付给用户。