隨著自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。例如在自動(dòng)化制造行業(yè)中，用機(jī)器視覺測量、檢測工件的各種尺寸參數(shù)，如長度測量、圓測量、角度測量、弧線測量、區(qū)域測量等，不但可以獲取在線產(chǎn)品的尺寸參數(shù)，同時(shí)可對(duì)產(chǎn)品做出在線實(shí)時(shí)判定和分揀，應(yīng)用十分普遍。

    基于機(jī)器視覺技術(shù)的檢測系統(tǒng)具有成本低、精度高、安裝簡易等優(yōu)點(diǎn)。再加上功能強(qiáng)大的視覺軟件，易于調(diào)整，靈活方便，且測量數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)，便于建立統(tǒng)計(jì)分析，便于快速發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，是行業(yè)檢測技術(shù)的不二之選。

    但是在一些機(jī)器視覺檢測項(xiàng)目中，很多客戶遇到了檢測精度的難題。例如：檢測加工零件的外形尺寸、內(nèi)外徑，要求精度到10um。目前很多配置選擇500萬的相機(jī)，理論上是可以達(dá)到10um的精度的�？蓪�(shí)際客戶測試的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到10um的要求，能做到30um就很不錯(cuò)了。其產(chǎn)生很大誤差的主要原因有一下幾點(diǎn)：

1、相機(jī)的選擇：很多客戶為了成本考慮選擇CMOS相機(jī)，在拍攝物體的邊緣時(shí)，其邊緣輪廓的對(duì)比度較差，噪聲也較大，給軟件測量帶來較大誤差。通常建議使用CCD芯片相機(jī)。

2、鏡頭的選取有誤：很多機(jī)械零部件有高低差，有較大的景深。普通鏡頭有視角因素，因此會(huì)看到檢測零部件的內(nèi)壁等等，軟件處理時(shí)很難找到最真實(shí)、準(zhǔn)確的邊緣輪廓。

3、光源的選擇：很多客戶會(huì)選擇普通的背光源。在檢測精度不高時(shí)，背光源有價(jià)格的優(yōu)勢。在要求很高的前提下，背光源的原理是利用光線通過漫反射板產(chǎn)生均勻柔和的光，在某一點(diǎn)產(chǎn)生的光會(huì)向空間任意角度發(fā)散。那在檢測圓形、柱形物體時(shí)，會(huì)在被測物體的邊緣產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。同時(shí)光源的亮度變化對(duì)圖像中的亮暗也有較大的影響。

 

    機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的誤差控制方法有哪些?

在機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)中，檢測系統(tǒng)的誤差通常包括：機(jī)械誤差、標(biāo)定誤差和分析誤差三部分。其中，機(jī)械誤差是由系統(tǒng)機(jī)電執(zhí)行部分硬件引入的，例如在一幅圖像內(nèi)可能無法完成對(duì)工件的測量，工件需要移動(dòng)位置來采集多幅圖像，這時(shí)，機(jī)電運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度將會(huì)對(duì)測量的精度產(chǎn)生很大的影響。

    這一部分誤差可以通過運(yùn)動(dòng)精度的大小計(jì)算出來，在多步運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生累積，所以應(yīng)盡量減少測量過程中的運(yùn)動(dòng)步數(shù)。在建立檢測系統(tǒng)的過程中，要在實(shí)際檢測條件的基礎(chǔ)上合理分配系統(tǒng)的誤差。主要方法有：

1、簡化機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)步驟，提高機(jī)電系統(tǒng)的硬件精度；

2、采用較高精度標(biāo)定算法和標(biāo)定模板；

3、提高圖像質(zhì)量，盡量采用較小的物像比。

 

    機(jī)器視覺系統(tǒng)中影響圖像質(zhì)量的因素有哪些?

對(duì)于機(jī)器視覺系統(tǒng)來說，圖像質(zhì)量是直接影響最終圖像處理結(jié)果的關(guān)鍵因素。特別是在自然光照條件下，圖像質(zhì)量隨著光源條件的變化會(huì)有明顯的不同。對(duì)諸如“增益”和“曝光時(shí)間”等攝像頭設(shè)置作出相應(yīng)調(diào)解可對(duì)不穩(wěn)定的環(huán)境光情況作出補(bǔ)償，從而提高圖像質(zhì)量。

影響圖像質(zhì)量的因素包括：

1、光照強(qiáng)度

2、光照方向

3、目標(biāo)距離

4、焦距

5、采樣率

6、曝光時(shí)間和增益

7、暗漏電流/ 

8、分辨率（像素?cái)?shù)量）

    為了保障圖像質(zhì)量，根據(jù)最終應(yīng)用的情況和感應(yīng)器與掃描對(duì)象的距離，光源可由單獨(dú)的設(shè)備提供，也可以是攝像頭透鏡周邊的一部分。如果光源在攝像頭周邊，那么攝像頭可與光源一起移動(dòng)。

    而對(duì)于透鏡的選擇也有一定的要求，高質(zhì)量透鏡與感應(yīng)器質(zhì)量同等重要。攝像頭是一種電子光學(xué)系統(tǒng)，需要光學(xué)元件和電子元件協(xié)作生成圖像。圖像模糊問題通常是由透鏡選擇不當(dāng)造成的。最佳透鏡尺寸和形狀取決于焦距，不過對(duì)較小的對(duì)象距離來說，一般使用C、座透鏡。如果攝像頭需要在高反射環(huán)境條件下工作，那么最好選用抗反射膜透鏡。整體攝像頭的視野覆蓋面取決于所需視野的區(qū)域、工作距離和透鏡。

    作為機(jī)器視覺系統(tǒng)的重要組成部分之一的圖像處理的應(yīng)用，相當(dāng)于人的大腦對(duì)系統(tǒng)獲取的圖像，做出正確判斷。是實(shí)現(xiàn)工業(yè)的智能化、自動(dòng)化的核心部件，對(duì)于系統(tǒng)的處理分析能力有著重要作用。