视觉检测仪

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视觉检测仪相关的厂商

  • 东莞市玖弘检测仪器有限公司是一家专注于检测设备研发、生产、销售为一体的科技型设备制造民营企业,其主要业务范围是研发、产销各种检测仪器仪表如:电子仪器仪表、自动化设备及配件、通用机械设备、注塑机、五金配件、模具、以及机电设备专业的仪器维修和技术服务、高分子材料产品质量检测、销售计量器具、货物进出口等。未来东莞市玖弘检测仪器有限公司将继续在领域保持定力,开拓奋斗,希望与广大的朋友们一起携手共进!
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  • 18916787161 作为无损检测行业的专业制造商,科电仪器技术为先导,为客户提供高效、上等的检测解决方案。我们的检测技术涵盖超声波测厚仪、涂镀层测厚仪、防腐层检漏仪、电火花检测仪、led观片灯、红外线检测等领域。 服务范围广阔,石油、化工、航空,造船、电力、军工、钢铁、机械、冶金、汽车、锅炉压力容器、玻璃及金属加工等,安全有效的提供您无损及环境检测服务 Te l 18916787161
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  • 东莞科品检测仪器有限公司是全国生产检测设备界产品质量 值得信赖,知名度最高的生产家。本公司专业生产与销售:拉力机测试仪器、电线电缆检测设备、加热变形试验机、漏电起痕试验机,成束线缆燃烧试验机,水平垂直燃烧试验机,电线电缆烟密度试验机,矿用电缆负载燃烧试验机,灼热丝试验机鞋材检测设备、纸箱抗压试验机、燃烧试验设备、橡胶破裂强度试验机等产品。在公司不断的努力和创新的发展中,经过高科技人才的开创下,在仪器内的品质.性能.精度与稳定性的提高,精益求精的精神受到了广东客户的支持和认可。欢迎来电订购各类检测设备
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视觉检测仪相关的仪器

  • 钢研纳克钢管视觉表面缺陷自动检测系统:由高速CCD相机系统、同步成像光源系统、存储及图形分析服务器系统、景深自动调节的检测平台系统及软件等组成,可实现二维+三维表面缺陷连续自动检测、分类评级和记录。可以快速且有效检测裂纹、凹坑、折叠、压痕、结疤等各类缺陷,能够适应于复杂的现代钢铁工业生产环境,能够完美替代目视检测,达到无人化生产的水平。 图1 钢管视觉表检系统 图2 CCD高速相机系统1.特点独特二维+三维成像技术:二维+三维集成成像,不仅能准确检测开口缺陷深度,而且深度很浅的细小缺陷也能有效检测。二维、三维结合技术解决了目前三维检测系统只能检出有一定深度缺陷、无法检测表面深度较浅但危害性较大的缺陷的问题。相机景深自动调整技术:能够对不同规格的工件进行自动调整,实现大景深变化背景下的高清成像。卷积神经网络缺陷算法:基于深度学习的表面缺陷检测算法,能够在复杂背景下有效地减少计算时间快速的采集缺陷特征,具有领先的缺陷检出率及分类准确率。2.主要功能在线缺陷实时检测:系统在线检测折叠、凹坑、裂纹等钢管外表面常见自然缺陷缺陷高速识别:快速分析获取缺陷数量、大小、位置(在长度、宽度方向上位置)、类型等信息,显示宽度缺陷模式缺陷分类统计:可按缺陷种类、长度、深度、位置、面积、等进行分类及合格率统计。实时图像拍照:实时过钢图像以及每根钢管记录的图像的“回放”功能,可进行多个终端显示图像回放。机器自学习:系统检出的缺陷和人工核对后,进行对应缺陷的样本训练,形成机器自学习,提高同类缺陷的识别准确率3.检测效果图3 图软件主界面图4 系统分析界面图5 缺陷样本自动标注常见缺陷 划伤 辊印 结疤 裂纹图6 检测到的常见表面缺陷目前该产品已在钢管生产线投入使用,解决了长期困扰客户的表面缺陷实时检测的难题。详情可咨询钢研纳克无损检测,电话: 手机:,E-mail:
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  • 1.BD-Ⅱ-511型新品视觉反应时测试仪/视觉反应时测定仪/视觉反应时检测仪 本仪器可用于五大类十七组的反应时实验,即包括经典反应时实验,也包括认知心理学的反应时实验。可自动测量视觉的选择反应时,可检测被试者的判别速度和准确性。 视觉反应时测试仪主要技术指标:1. 实验内容:五大类十七组实验。通过按键及指示灯选择任一组实验。Ø 刺激概率对视觉反应时的影响;Ø 数奇偶不同排列的刺激特征对反应时的影响;Ø 数差大小排列的刺激特征对反应时的影响;Ø 信息量对反应时的影响;Ø “刺激对”异同及时间间隔对反应时的影响。2. 刺激呈现:7×15红、黄、绿三色光点阵。显示屏翻转折叠。3. 被试左、右回答手键。4. 实验次数:10~255次。通过按键设定。5. 实时显示每次实验的反应时间,0.001~9.999秒。自动显示每组的平均反应时。自动显示错误次数。6. 可串口输出实验结果。 2. JJG956-2013恒流空气采样器 型号ZRX-30316 一、概述 ZRX-30316恒流空气采样器是采集大气中气态或者蒸汽样品的仪器,适用于工作场所中职业危害因素的定点个体毒物采样以及金属等尘态物质的采样;亦适用于环境大气,公共卫生的常规监测和应急监测。 恒流空气采样器主要由:操作系统、智能控制系统、气泵、流量测量系统组成。充满一次电可连续工作20个小时以上,便于采样工作。该仪器具有实时流量、采样体积、采样时间、温度、大气压力、电量显示,其结构紧凑,体积小,重量轻,坚固耐用,负载能力强,流量稳定准确,噪音低等优点。可采样时随身,便于使用。 二、应用领域 ZRX-30316恒流空气采样器是疾病预防中心,环境监测站,大专院校,科研机构,检测机构环保人员进行短时或长时空气检测采样的理想仪器。 执行标准: JJG956-2013大气采样器检定规程 GBZ/T300-2017 工作场所空气中有害物质的采样规范 GB50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范 HJ 194-2017 《环境空气质量手工监测技术规范》 三、技术参数 1、流量范围:(100~3000ml)/min; 2、恒流方式:电子恒流(数字恒流;内置高精度传感器;可对仪器进行自校) 流量不受电压波动和气阻变化的影响 3、流量误差:≤±5% 4、流量稳定性:≤5% 5、流量重复性:≤2% 6、计时误差:≤±0.1% 7、定时范围:1min~99h59min 8、工作温度:-10~50℃ 9、相对湿度:≤95%RH 10、续航时间:>20小时 11、负载能力:≥35000pa 12、定时模式:①循环采样(最大99次循环),可循环体积或者时间采样,设置采样时间,设置暂停时间,循环次数。 ②手动采样,设置采样流量后,即可直接采样,正计时,手动关停。 ③定时采样,设定采样时间,时间到即采样停止。 ④定体积采样(最大1000L),设定采样体积采样。 13、主机尺寸:122*60*72mm(长*宽*高) 14、运行噪声:<60db 15、仪器重量:0.5kg 16、电源:DC7.4V,220VAC±10% 3.腐蚀速度测量仪 管道金属腐蚀检测仪 型号ZRX-304671.概述: ZRX-30467腐蚀速度测量仪集成了线性极化和弱极化腐蚀速率测量原理的优点,配有交流阻抗测量模式。运用交流阻抗技术,对腐蚀体系施加高频正弦信号,高频信号可穿过金属和腐蚀介质之间所形成的电化学双电层电容,使得施加的高频信号全部作用在介质电阻上,由此可准确的测得腐蚀体系的介质电阻Rs。从线性极化所测得的极化电阻中减掉介质电阻得到实际的极化电阻值,从而准确的获得腐蚀速率,尤其适用于介质电阻较大(如含油污水中被油污覆盖的测试探头)的腐蚀环境。 仪器由波形发生、数据采集、极化控制、数据存储与输出、真彩液晶显示五大模块组成。硬件包括恒电位控制电路、波形发生电路、高精度A/D转换电路、MCU系统电路、时钟电路、大屏幕真彩液晶显示屏和USB接口电路等部分组成。整个测量过程由高性能MCU控制,多功能信号发生器完成信号的施加,16位A/D转换器完成信号的采集,数据由仪器自动存储。 ZRX-30467腐蚀速度测量仪适用于土壤环境、水中含油、大气环境以及钢筋混凝土等环境下的腐蚀监测和缓蚀剂的缓蚀效率评价。 腐蚀速度测量仪具有易于携带、操作简便、快速测量、显示结果直观等特点,既可以进行手动测量又可以定时自动测量;本仪器还具有时间、日期设置功能,可将每次实验的时间、日期存储记录,同时为用户提供较大的数据存储空间,可连续监测 2000 组;最终测试结果被传输到计算机进行处理和显示。 4.智能路灯控制器 路灯控制器 路灯控制仪 型号ZRX-25041一、 用途 智能路灯控制器主要用于城市照明的自动控制,它根据当地的经纬度自动计算出一年四季中每天的日出日落时间,根据日落日出时间控制开灯、关灯,有效地节约能源。该控制器分三路独立控制输出,每一路均可根据用户的需要自行设计开关灯时间或自动计算开关灯时间。 二、主要技术参数 1、时钟精度:±0.5秒/日 2、定时控制误差:±1.0秒 3、日出、日落时间计算误差:≤5分钟 4、时钟累计掉电时间:≥10年 5、数据保存 6、数码显示或液晶显示 7、输出控制路数3路(独立输出) 8、每路触点容量:5A/220V 9、电源电压:220V±20% 10、 环境温度:-20℃ —+40℃ 11、 体积:200×150×60 12、 重量:0.5kg 5.多联不锈钢溶液过滤器/六联不锈钢全自动溶液过滤器/悬浮物抽滤装置/不锈钢过滤器/实验室薄膜过滤器 型号ZRX-14686ZRX-14686系列多联不锈钢溶液过滤器是一种应用于化学实验室中的溶液过滤装置。目前,国内实验室在对溶液进行过滤时,一般采用玻璃材质砂芯过滤装置,这种方法每次只能过滤一个样品。过滤速度慢,效率低.人工劳动强度大。同时玻璃材质易碎不易高温消毒。本发明的目的是为了一次同时对多个样品进行过滤。提高实验工作效率。同时316L卫生级不锈钢材质耐酸碱,耐腐蚀.易于高温消毒,使分析结果更加稳定可靠。并授予国家 本产品由316L卫生级不锈钢滤杯、卫生级不锈钢滤头、卫生级不锈钢过滤支架,卫生级不锈钢气嘴.卫生级不锈钢碟阀,不锈钢卡箍,集液室和真空动力组成。当需要溶液过滤时,在滤头上放上水系滤膜把不锈钢滤杯与滤头通过卡箍固定在一起,气嘴与真空动力相连,打开各个碟阀,把溶液注入滤杯,打开真空动力.溶液通过滤头上的滤膜在动力作用下溶液迅速通过过滤支架流入集液室.待滤杯中溶液全部流入集液室.只须取下待分析滤膜即可。 本产品可根据操作者需要.选用不同材质的滤膜.对不同样品进行过滤.如样品中悬浮物.细菌类,叶绿素等.适合于所有溶液过滤工作。 仪器特点:316L卫生级不锈钢。替代玻璃材质,经久耐用。大大减少人为损坏。降低经费开支。易于高温消毒,耐酸碱,耐腐蚀。一次可同时对2、4、6个样品进行过滤大大提高了工作效率。适台于所有样品过滤工作。 6..反应时运动时测试仪/反应时运动时检测仪/ 反应时运动时测定仪 型号BD-Ⅱ-513型 本仪器是用来测定人对目标刺激的反应时及运动时,检验优势手的反应时与运动时是否相关。还可测试和记录被试者手臂等有节奏的敲击运动,从而了解被试在声音或灯光刺激下的反应时间和运动完成时间,判别被试的敏捷性、坚持性和准确性。 仪器由控制器、被试专用键盘箱与敲击板三部分组成。 反应时运动时测试仪主要技术指标:1. 本仪器设有四种实验。a) 实验Ⅰ:测试反应时及8个方位键的运动时;b) 实验Ⅱ:测试反应时及6个不同距离的运动时;c) 实验Ⅲ:测试在定时1分钟或0.5分钟内的敲击次数;d) 实验Ⅳ:测试正确完成一套规定的编码敲击动作所需要的总时间、反应时、运动时、运动完成时和敲击总次数。编码方式:153426或514362 。2. 实验Ⅰ采用被试专用键盘箱。1个反应键, 8个方向的运动键, 反应键与运动键之间距离140mm, 面板16°倾斜。各键上都有指示灯。3. 实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ采用被试专用敲击板。其由一块带指示灯的中央板、六块敲击板以及一个敲击棒组成。在敲击板的内侧设有标尺,主试可按实验要求,调节各板的左右距离。总长度800mm,可折叠。4. 仪器自动判别相接的是专用键盘箱还是敲击板。5. 反应时或实验Ⅲ开始的信号刺激方式选择:声、光单独呈现或同时呈现。6. 实验开始都以反应键按下或敲击棒点在中央板上等待为条件,并有一定预备时间。7. 实验Ⅰ、Ⅱ的实验次数设定:10--90次(每档10次)或者不限,最大实验次数:99次。8. 实验Ⅲ的定时:1分钟(60秒)或0.5分钟(30秒),最大敲击次数:999次。9. 反应时:0.001--9.999秒;运动时:0.001--9.999秒;运动完成时:0.001—99.999秒。10. 可串口输出实验结果。 7.标准GB/T3554《石油蜡含油量测定仪 型号ZRX-27191一、概述标准GB/T3554《石油蜡含油量测定法》所规定的要求设计制造的,适用于测定蜡的冻凝点在30℃以上,含油量不大于15%的石油蜡的含油量。方法要点是:将试样溶解于丁酮中,冷却至-32℃,析出蜡,过滤并将滤液中的丁酮蒸出,称重残留油,计算蜡的含油量。注意:某些含油量大于5%的蜡,如果油在丁酮中不能完全溶解而分层,则不宜采用此方法。 ZRX-27191石油蜡含油量测定仪主要技术特性和参数1﹑工作电源: AC220V±10% 50Hz;2、水浴温度: 室温~95℃±0.5℃3、冷浴温度: 室温~ -40℃±0.5℃;4﹑蒸发温度: 35℃±1℃;5﹑流量计:(4个) 0.5~5L/min;×46、定时器定时范围 0~99h99min。7、环境温度: ≤30℃ 。8、相对湿度: ≤85%。 8. 标准GB/T4985石油蜡针入度测定仪 型号ZRX-29486 ZRX-29486用途及适用标准标准GB/T4985《石油蜡针入度测定法》所规定的要求设计制造的,其中针入度测试针、附件等的技术指标和要求完全符合GB/T4985标准的有关规定。仪器荷重100克的标准针,在无明显磨擦下垂直运动,在5秒钟内垂直贯入石蜡试样的深度,称为石蜡的针入度,以鉴定石蜡的硬度。石蜡针入度试验的温度一般为25℃,也可测量(25~55)℃范围内任一温度下的针入度,但报告中要予以说明。 石蜡针入度是以0.1毫米为单位,可以在显示器上直接读出。 二、ZRX-29486主要技术指标及参数1、测量范围: (0~780)针入度;2、针入时控装置: 5±0.1秒;3、分辨率 0.01㎜;4、针入精度: ±1针入度;5、标准针: 2.5g±0.05g, 符合GB/T 4985的规格要求;6、升降支架: 粗调、细调双重升降调节机构,便于针尖对准试样平面; 9.在线余氯分析仪/余氯分析仪/在线余氯检测仪 型号ZRX-19160 测量范围: 0~5.00ppm或0~10.00ppm分 辨 率: 0.01ppm; 0.1℃测量精度: ±1%FS显 示: 全视角大屏幕背光LCD显示屏,同时显示余氯值、温度信号输出: 隔离4-20mA输出,RS485通讯开关信号: 高、低两路开关信号输出,最大容量2A,250VAC 使用环境: 环境温度0~60℃ ,相对湿度≤90℅供电电源: 220VAC外形尺寸: 96mm×96mm×145mm安装方式: 盘装开孔尺寸: 92mm×92mm 10标准方法GB7478-87氨氮在线分析仪/在线氨氮分析仪/在线氨氮检测仪 型号ZRX-19159 标准方法GB7478-87水质铵的测定蒸馏滴定法,GB7479-87水质铵的测定纳氏试剂比色法的新一代全自动氨氮在线分析仪,该产品是多年水质分析类产品研究基础上推出的一款免维护在线监测仪器。通过在逐出瓶中,经过预处理的样品首先和逐出液混合,逐出液先将样品中的氨氮转换成氨气,然后在隔膜泵的作用下, 氨气被传送到比色池中,与比色池中的指示剂反应,以改变指示剂颜色。在测定范围内,其颜色的改变程度与水样中氨氮浓度成正比,通过测量颜色变化的程度,就可以计算出水样中氨氮的含量。 系统特点 1.化学试剂重复利用,极大的延长了试剂更换时间,每更换一次试剂可使用半年时间。 2.水样预处理装置采用免维护设计,可确保预处理装置维护周期超过半年时间。 3.化学消解时间可以调整,测定过程及结果即可满足国家标准GB 7478-87,同时也可满足环保行业标准HJ/T101-2003。 4.全进口器件及创新的分析流路设计和试剂配方保证了极高的测量重现性,目前测量重现性可达到3%。 5.全自动运行,无需人员值守,可实现自动调零、自动校准、自动测量、自动清洗、6.自动维护、自我保护、自动恢复等智能化功能。 7.在线监测方式多样化,可实现人工随时测量、自动定时测量、自动周期性测量等测定方式。 8.自动漏液报警功能,当出现试剂泄露时,仪器自动报警,提示用户进行维护。 ● 测试方法:逐出比色法/水杨酸法/纳氏法● 测试量程:0~10 \50100\300\500\1000\2000mg/L● 准 确 度:>100mg/L:<10%读数;<100mg/L:<±1mg/L● 重 现 性:>100mg/L:<3%读数;<100mg/L:<±1mg/L● 响应时间(90%):可调整, 最小6min● 测试方式:定时、等间隔、手动● 试剂消耗:每天测量24个样,一年只需要购买一次试剂维护方式:自维护,用户维护间隔5个月● 自我监测:自我监测泄漏;仪器状态自我诊断● 模拟输出:4---20mA模拟输出● 继电器控制:2路24V 1A继电器高低点控制● 数据传输方式:RS232,RS485,GPRS● 显示:5.7寸大屏LCD触摸屏,分辨率320×240● 数据存储:一年有效数据●试剂更换:试剂重复利用● 工作温度:+0~40°C● 电 源:220 ±10% VAC;50-60Hz● 功 耗:约100 VA● 尺 寸:500mm×750mm×321mm● 重量:约70Kg 以上参数资料与图片相对应
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  • 无锡东富达科技有限公司生产的表面缺陷检查机可针对金属、玻璃、薄膜、无纺布、锂电、纸张等表面瑕疵缺陷检查, 可替代人工,有效对产品表面孔洞、边裂、划伤、凹凸、气泡、麻点、杂质、黑点、斑点等全面筛查,CCD高速摄像机确定瑕疵位置后,准确反馈电脑并实时标注缺陷位置,提升产品生产效率。机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置,机器视觉是一种无接触、无损伤的自动检测技术,是实现设备自动化、智能化和精密控制的有效手段,具有安全可靠、光谱响应范围宽、可在恶劣环境下长时间工作和生产效率高等突出优点。机器视觉检测系统通过适当的光源和图像传感器(CCD摄像机)获取产品的表面图像,利用相应的图像处理算法提取图像的特征信息,然后根据特征信息进行表面缺陷的定位、识别、分级等判别和统计、存储、查询等操作。东富达自主研发的SMART VISION在线检测系统优势:1、精确度高:人类视觉是64灰度级,且对微小目标分辨力弱;机器视觉可显著提高灰度级,同时可观测微米级的目标2、速度快:人类是无法看清快速运动的目标的,机器快门时间则可达微秒级别;3、稳定性高:机器视觉解决了人类一个非常严重的问题,不稳定,人工目检是劳动非常枯燥和辛苦的行业,无论你设计怎样的奖惩制度,都会发生比较高的漏检率。但是机器视觉检测设备则没有疲劳问题,没有情绪波动,只要是你在算法中写好的东西,每一次都会认真执行。在质控中大大提升效果可控性。4、信息的集成与留存:机器视觉获得的信息量是全面且可追溯的,相关信息可以很方便的集成和留存。安装位置:冷轧线、纵切线、横剪线、彩涂线、平整机、酸洗机、复卷线、镀锡线、镀锌线、实验室等,检测机可按需定制。
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视觉检测仪相关的资讯

  • 齿轮视觉检测仪器与技术研究进展
    齿轮视觉检测仪器与技术研究进展石照耀 1*,方一鸣 1,王笑一 2 1 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124; 2 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室,河南 洛阳 471003摘要:相对于接触式测量,机器视觉检测这种非接触式测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点,在齿轮检测领域得到越来越广泛的应用。近十年来出现了影像仪、闪测仪、CVGM仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器,它们既可以实现齿轮综合式测量,又可以实现齿轮分析式测量。回顾了齿轮视觉检测仪器的发展历程和特点,分析了齿轮视觉检测中边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等算法的研究和应用进展,总结了机器视觉在齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面的技术发展,并指明了齿轮视觉检测仪器与技术的发展前景。关键词:机器视觉;齿轮测量;齿轮视觉检测仪器;齿轮精度测量;齿轮缺陷检测1 引言齿轮是应用广泛的基础件,其质量直接影响齿轮传动系统的承载能力和寿命等。齿轮检测是分析齿轮加工误差来源、提高齿轮加工精度、保证齿轮产品质量的必备手段。齿轮测量可分为接触式测量和非接触式测量。由于齿轮形状复杂,精度要求高,传统的非接触式测量方法难以满足齿轮测量精度要求,因此传统的齿轮检测设备通常采用接触式测量方式。应用广泛的齿轮测量中心和齿轮双啮检查仪分别是齿轮分析式测量设备和综合式测量设备,均为接触式测量方式。随着计算机技术和视觉测量技术的进步,机器视觉测量精度逐渐提高,在一些场合已经可以满足齿轮检测的需求。相对于接触式测量,机器视觉测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点,在齿轮测量领域应用越来越广泛。近年来出现了影像仪、闪测仪、computer vision gear measurement(CVGM)仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器,它们既可以实现齿轮综合式检测,又可以实现齿轮分析式测量,更能进行齿轮缺陷检测。接触式测量属于串联测量模式,通过测量齿面上一系列点来完成某种测量目标,测量效率较低,大批量齿轮的在线全检是个挑战。此外,接触式测量方法只能测量齿轮的尺寸和精度,难以进行齿轮缺陷检测。目前齿轮产品的外观缺陷主要依靠肉眼筛查,一些细微缺陷还要借助放大镜、工具显微镜等辅助设备进行识别,这些设备检测效率低、误检率高,且无法对缺陷进行准确分类和溯源。齿轮视觉检测属于并联测量模式,一次测量可获取整个区域内的几何要素和外观缺陷数据,检测速度得到极大提升,可以用于大批量齿轮的全检;更重要的是能同时进行齿轮精度测量和齿轮缺陷在线检测。基于视觉的齿轮精度测量是齿轮精度理论与机器视觉技术的有机结合,作者将我国首创的齿轮整体误差理论融入齿轮视觉检测技术中,大大拓展了对齿轮误差的分析能力。齿轮缺陷在线视觉检测技术可实现对大批量齿轮的100% 全检,柔性和自动化程度高,既能实时反映生产状态,及时预警,也方便管理者掌控一定周期内产品质量变化,还可以根据大数据做进一步的质量评估、产能分析和工艺优化。2 齿轮视觉检测仪器如图1 所示,齿轮视觉检测仪器由工业相机、镜头、光源、计算机等几个主要部分组成。常用两种照明方式:图1(a)采用背光光源从待测齿轮下方照明,采集到的是齿轮投影图像,齿轮边缘锐度高、噪声小,此方式适用于齿轮精度测量;图1(b)采用正光光源从待测齿轮上方照明,采集到的是齿轮端面图像,能够凸显齿轮表面缺陷特征,此方式适用于齿轮表面缺陷检测。图1 齿轮视觉检测仪器构成(a)齿轮精度测量系统;(b)齿轮缺陷检测系统几十年来,齿轮视觉检测仪器经历了从只能“离线抽检”齿轮的“个别尺寸”,到结合齿轮精度理论做出齿轮“精度评定”,再到可以在生产现场“在线检测”的越,从通用仪器演变为专用仪器。常见的通用仪器有影像仪、闪测仪等,专用仪器有CVGM 仪器、齿轮在线检测设备等。2.1 影像仪影像仪(VMM)是小零件行业应用广泛的通用视觉检测仪器,可用于测量齿轮外径、孔径等几何尺寸。影像仪有手动式和自动式之分。手动式影像仪的成本较低,但调光、对焦、选点、修正等都依赖人工操作;测量齿轮时,需要人工取点来拟合齿顶圆、齿根圆等几何要素。世界上第一台由电机驱动的自动影像测量系统是1977 年由美国View Engineering 公司研发的“RB-1”系统。目前,国内外有众多企业生产自动式影像仪,典型有瑞典海克斯康、德国蔡司、日本三丰、深圳中图仪器、贵阳新天光电、苏州天准科技等。自动式影像仪在工作台的X、Y 和Z 轴方向可以精确移动,能够实现自动对焦,测量精度更高。通过示教或编程可以实现齿轮测量中的自动取点,但操作过程较为复杂,对操作人员要求高。自动式影像仪一般没有齿轮测量专用软件,能够测量的齿轮指标不全,不能进行精度评价和分析。传统影像仪视场一般较小,为了获取整个齿轮端面轮廓,需要进行图像拼接。手动式影像仪进行图像拼接时效率低、难度大,精度也较差。自动式影像仪可以实现图像的自动拼接,效率较高,但拼接成的图像存在亮度、对比度不均匀的现象,尺寸测量精度同样受到影响。2.2 闪测仪近年来,市面上出现一种新型的一键式影像测量仪(闪测仪),视场范围大,可以一次测量多个零件。日本基恩士的IM-8000 闪测仪可在数秒内同时完成最多100 个目标物、300 个部位的测量,可以任意摆放工件,一键自动识别,自动匹配测量。独特的亚像素处理技术可使图像分辨率达0. 01 pixel,测量精度达±2 μm。深圳中图仪器的VX8000 系列闪测仪也可实现同等级的测量精度。此外,闪测仪还可导入CAD 图,通过“比较测量”识别缺陷,如将实际齿廓图像与标准CAD 图的齿廓对比,可以得到缺齿、断齿等缺陷信息。闪测仪的测量效率相比传统影像仪显著提升,但价格昂贵,同样缺少齿轮精度评价专门功能。2.3 CVGM 仪器1980年代,日本和我国开始了齿轮激光全息测量技术研究。基本原理如图9所示,以单频的氦氖激光器为光源,首先在干涉测量系统获得参考标准齿面的全息图像,然后将标准齿面替换为被测齿面放置于干涉测量系统中,同时将已经拍摄到的全息图像置于系统中。测量时,激光经分光棱镜分光扩束后分为了测量光路和参考光路,其中测量光照射到被测齿面上。两束光线同时照射在全息图上,形成了被测齿面和参考齿面间的干涉条纹,并投影在接收屏幕上。在对条纹图像进行数据处理后,可以得到被测齿面相对于标准齿面的形状误差。在测量光与全息图像之间放入平行平晶,用来调整测量光的相位。对于模数0. 2 mm 以下的小模数齿轮,难以使用接触式方法测量齿廓、齿距、公法线长度等关键参数;现有影像式测量设备不能给出齿轮精度评价报告。如图2所示,CVGM 仪器专用于解决小模数齿轮测量难题,可在1 s内自动计算出齿廓、齿距、径向跳动、公法线长度、齿厚变动量、内孔尺寸、实际压力角等关键精度信息,自动根据齿轮精度标准ISO-1328对齿轮误差进行评级,输出完整的齿轮精度检测报告,并做出OK/NG 判断。CVGM 仪器的齿廓偏差测量精度为±3 μm,齿距偏差测量精度为±2 μm,具有强大的分析功能,可测量双向截面整体误差曲线(SJZ 曲线)。图2 CVGM 小模数齿轮测量系统(a)CVGM 软件;(b)CVGM 系统如图3 所示,CVGM 仪器使用齿轮整体误差曲线作为齿轮单项误差计算的中间体,即先由齿轮轮廓生成齿轮整体误差曲线,再由齿轮整体误差曲线计算出各单项误差;并以SJZ 曲线方式表达测量结果,大大提升了齿轮误差分析能力。图3 基于视觉的齿轮整体误差分析2.4 齿轮在线检测设备齿轮视觉在线检测设备一般都具有分选功能,根据检测结果把被测产品分成合格品、不合格品,或按齿轮精度等级分类,或按缺陷类型分类。该类设备结构形式有三种:直接集成在齿轮产品传送带上方,结构较简单;使用专用上下料机械手和其他辅助机构,结构最复杂;采用玻璃转盘式结构,应用最广泛。图4位于传送带上方的齿轮视觉在线检测设备,优点是占用空间小,但传送带运动不平稳和易磨损,产品摆放角度不固定,导致检测精度难以提高。由于传送带不透光,该设备无法获取齿轮与传送带接触面的图像,不能实现双面测量。图4 传送带式齿轮视觉检测系统图5 所示设备采用了机械手、导轨、转盘等部件,结合专门设计的自动检测装置完成齿轮上下料、检测、分选和摆盘等一系列操作。这类检测设备功能较强,但结构复杂,成本较高。图5 使用机械手和自动装置的齿轮视觉检测设备本团队研制了玻璃转盘式的注塑齿轮在线检测分选系统,如图6 所示,该系统已应用于注塑齿轮生产线,工作稳定,取得了突出的使用效果。玻璃转盘由伺服电机和精密减速器驱动,带动待检齿轮通过视觉检测工位,可保证图像采集过程中齿轮匀速平稳运动。转盘采用高透明玻璃材质,不需翻转就可得到产品底部的检测图像。由光电传感器定位齿轮在转盘上的位置,使用气动执行器将OK/NG 的齿轮吹入相应的存储盒实现自动分拣。该系统能够实现注塑齿轮黑点、毛刺、缺齿、断齿、翘曲变形等外观缺陷检测,也能完成常规几何尺寸和形位误差的测量,并能根据缺陷阈值、尺寸公差实时分选出合格品和不合格品,且具备报警功能。该系统对齿轮端面的检测时间小于0. 3 s,满足生产节拍的需求,特别是具有齿轮轴向测量功能。图6 玻璃转盘式齿轮视觉检测分选系统图7 为注塑齿轮在线检测分选系统软件界面。该软件具有自主知识产权,在软件数据库中贮存了常见齿轮型号及对应的尺寸公差和配置参数,包括CPK 分析和XR图分析,提高了参数输入效率。注塑齿轮在线检测分选系统兼具精密测量与缺陷检测功能,包括齿轮轴向高度、齿距、公法线、同心度等与齿轮精度相关的检测,齿轮外观缺陷识别准确率能满足注塑齿轮大批量在机检测需求。图7 注塑齿轮在线检测分选系统软件界面3 齿轮视觉检测技术齿轮视觉检测技术是齿轮视觉检测仪器的核心,涉及光学、电子学、计算机图形学、齿轮几何学等多个学科,内容覆盖光学成像、图像处理、软件工程、工业控制、传感器、齿轮精度理论等。近几年,与齿轮视觉检测技术相关的新技术、新理论、新方法大量出现,在多个核心问题上取得了重要的研究进展。齿轮视觉检测技术既有一般视觉检测的共性问题,又有齿轮视觉检测中的特殊问题。齿轮视觉检测的工作流程包括图像采集、图像预处理、边缘检测、齿轮精度评定或齿轮缺陷分析等,其中图像采集、图像预处理、特征提取、图像分割、边缘检测、亚像素算法等属于通用的视觉检测技术,而齿轮精度评定和齿轮缺陷识别属于齿轮视觉检测技术的个性问题。这里先从图像采集系统(硬件)和图像处理算法(软件)两个方面综述与齿轮视觉检测技术相关的共性问题的研究进展,然后从齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面介绍齿轮视觉检测技术中个性问题的研究进展。3.1 图像采集系统图像采集系统一般由计算机(主机)、图像采集卡、工业相机、镜头、光源等组成。工业相机按照传感器芯片种类可分为CCD 相机和CMOS 相机两种,传统上CCD 相机效果更好,但随着技术的发展,目前在一般应用场合CMOS 相机基本已经取代了CCD 相机。相机数据接口常见的有GigE 接口、USB 接口(USB2. 0和USB3. 0)、Cameralink 接口等。其中采用GigE 或USB 接口的工业相机可以直接通过线缆与主机通讯,不需要数据采集卡;而其他接口如Camerlink 接口的相机则需要配备图像采集卡才能与主机通讯。常用的工业镜头按等效焦距分类主要有广角、长焦、中焦、远心、微距镜头等。一般远心镜头的畸变更小,景深更大,可以消除“近大远小”的测量误差,更适合进行高精度的尺寸测量,因此在齿轮视觉检测领域使用最多的镜头为远心镜头。但远心镜头通常价格较高,对精度测量要求不高时,可用普通镜头替代。视觉检测领域常用的光源有点光源、面光源、条形光源、环形光源、穹顶光源、同轴光源等类型,其作用主要有强化特征和弱化背景、突出测量特征、提高图像信息、简化算法、降低系统设计的复杂度、提高系统的检查精度和效率。在齿轮精度测量领域常用的光源主要是面光源,面光源的光线具有更好的方向性,均匀性更好,齿廓更清晰;在齿轮缺陷检测领域主要使用穹顶光源、环形光源和同轴光源等,这些光源可使整个齿轮端面图像的照度十分均匀,突出缺陷特征。齿轮视觉检测的核心问题是测量精度和检测效率,这两个问题都与图像采集系统密切相关。为了提高测量精度,应当选用分辨率更高的相机;为了提高检测效率,需要选择分辨率低的相机,以减少需要处理的数据量,提高软件计算速度。精度和效率是一对矛盾,通过选用运算能力更强的计算机和改进图像处理算法的效率,可以部分地解决精度和效率的矛盾问题。无论是为了提高检测精度还是为了提高检测效率,选用精度更好的镜头和更加稳定的光源都可以改善整体的性能指标。3.2 图像处理算法齿轮视觉检测技术中用到的图像处理算法有图像预处理、边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等。其中图像预处理方法与机器视觉其他应用场合的预处理方法基本相同。3.2.1 边缘检测算法齿轮视觉检测中常采用的边缘检测方法有经典微分算子、小波变换和数学形态学。边缘检测算法能够把齿轮二维端面图像中的关键轮廓提取出来,得到轮廓像素点的坐标集合。根据轮廓点的坐标信息和相机标定参数就可以精确计算出齿轮的特征尺寸,包括齿顶圆直径、齿根圆直径、内孔直径、齿高、齿厚和齿距等。1)经典微分算子图像边缘一般是图像灰度变化率最大的位置,因此可用一阶/二阶导数来检测边缘,由此诞生了一系列经典微分算子。根据微分的阶数可以将经典微分算子分为两类:一类是通过寻找图像灰度值的一阶导数极值点来确定边界的一阶微分算子,有Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、Canny 算子;另一类是根据图像二阶导数的零点来寻找边界的二阶微分算子,有Laplacian 算子、LoG(Laplacian-of-Gaussian)算子、DoG(Difference-of-Gaussian)算子。对这些经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能进行了比较,如表1 所示。表1 经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能比较Canny 算子采用双阈值和非极大值抑制策略提升对噪声的抗干扰性,具有滤波、增强、检测多个阶段的优化,是性能最优良的微分算子。对于齿轮图像,采用Canny 算子提取的齿廓信息最完整,最接近实际齿廓,如图8 所示。图8 基于Canny 算子的齿廓提取2)小波变换小波变换具有良好的时频局部化特性和多尺度特性。良好的时频局部化特性使其特别适用于检测突变信号,而图像中的突变信号对应边缘,因此小波变换也适用于图像边缘检测。利用Harr 小波函数对齿轮图像进行重构,再结合Canny 算子提取重构图像的齿廓,比单独采用Canny 算子有更优的效果。多尺度特性使其能很好地抑制噪声。图像中的噪声和边缘都属于高频分量,经典微分算子引入各种形式的微分运算后必然对噪声较为敏感,而随着尺度的增加,噪声引起的小波变换的模的极大值迅速减小,而边缘的模值不变,这一特性可以很好地抑制图像噪声。提出一种基于Curvelet 变换的尺度与方向相关性联合降噪方法,该方法对齿轮图像进行降噪处理,在继承小波变换多尺度降噪的基础上,同时进行尺度内方向相关性降噪,可以为齿轮边缘检测提供高质量的输入图像。因此,小波变换是一种齿轮图像边缘提取的有效方法。3)数学形态学数学形态学是基于积分几何和几何概率理论建立的关于图像形状和尺寸的研究方法,其实质是一种非线性滤波方法,通过物体形状集合与结构元素之间的相互作用对图像进行非线性滤波。由于数学形态学提取边缘时容易造成间距小的低灰度轮廓的错位和合并,因此常将其与微分算子提取出的轮廓加权融合。相关文献就提出了一种融合Canny 算子和数学形态学的含噪声齿轮图像边缘检测算法,分别采用改进的Canny 算子和多尺度多结构元素灰度形态学边缘检测算子提取边缘;然后对两幅边缘图像进行了小波分解,得到各层子图像;最后对子图像进行自适应加权融合,并使用小波逆变换重构图像得到最终的边缘检测图像。相关文献采用数学形态学中的四邻域腐蚀法提取出边缘宽度,并将其作为单个像素的轮廓,测量分度圆直径为5 mm 以下的齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径,与千分尺测量结果差值的绝对值在2 μm 以内。3.2.2 亚像素定位算法数字图像是以离散化的像素形式存在的,传统边缘检测算法的测量分辨率只能达到一个像素级,提取出的边缘由像素块构成,边缘定位精度不高,如图9(c)所示。亚像素定位算法是在像素级边缘检测的基础上逐渐发展而来的,首先需要经过像素级边缘检测粗定位,然后利用粗定位边缘点周围邻域内的像素数据进行边缘点的亚像素级精确定位,如图9(d)所示。图9 亚像素边缘处理亚像素定位算法主要有三类:矩方法、插值法和拟合法。1)矩方法矩方法计算简便,应用于齿轮边缘检测可以减小测量误差。相关文献提出一种利用前三阶灰度矩进行亚像素边缘定位的算法,这是文献中最早提出的矩方法。随后基于空间矩、Zernike 正交矩的方法也相继被提出。相关文献利用基于Zernike 矩的齿廓边缘检测算法,对齿顶圆直径为49. 751 mm、齿数为23 的齿轮测得的齿顶圆直径、齿根圆直径的相对误差在0. 02% 以内,齿距累积总偏差的相对误差约5. 15%。相关文献提出一种基于灰度矩的亚像素边缘检测算法,该算法以邻域窗口的灰度均方差积表示边缘强度,灰度重心所在的方向表示灰度变化的方向,在初始边缘的基础上按求取的灰度变化方向划分为八个区域,构建一维灰度矩模型解算亚像素边缘位置,对于噪声系数为0. 005 的模拟图像,该算法的绝对定位误差为0. 013 pixel。相关文献提出了一种复合亚像素边缘检测方法,该方法基于orthogonal Fourier-Mellin moment(OFMM),可为后续齿廓缺陷检测提供精确的齿廓形状。2)插值法插值法运算速度快,应用于齿轮在线检测设备能够满足生产节拍的要求。插值法的核心是对像素点的灰度值或灰度值的导数进行插值,以增加信息。德国MVtec 公司开发的著名机器视觉算法包Halcon 在工业领域应用广泛,其中的亚像素边缘检测算子采用的就是插值法。相关文献基于Halcon 算法包中的亚像素边缘检测算子,开发了一套齿轮测量应用程序,可以得到齿廓亚像素点集合,并设定条件剔除假边缘,最终得到齿顶圆直径等参数。3)拟合法拟合法对噪声不敏感,适用于噪声较多的齿轮图像,但求解速度较慢。拟合法是通过对像素坐标和灰度值进行理想边缘模型拟合来获得亚像素边缘的。相关文献提出一种基于高斯积分曲面拟合的亚像素边缘定位算法,可最大限度地消除噪声的影响,与原有高斯拟合算法相比,该算法通过坐标变换简化了曲面拟合问题,计算速度提高1 倍,可以满足五级精度的渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓偏差测量要求。3.2.3 特征提取和模式识别算法缺陷检测算法一般由图像预处理、图像分割、特征提取和模式识别等步骤组成,其中特征提取和模式识别是缺陷检测的关键环节。特征提取的有效性对后续目标缺陷识别精度、计算复杂度、检测鲁棒性等均有重大影响。常用的特征提取算法可以分为三种,分别是基于纹理、颜色和形状的特征提取算法。提取完特征后,还需采用模式识别算法对缺陷进行区分。模式识别算法主要有匹配识别和分类识别两类。齿轮缺陷检测常用的匹配识别算法有FAST 和SIFT 算法等,常用的分类识别算法有基于人工神经网络或支持向量机的算法。相关文献提出了一种基于FAST-Unoriented-SIFT 提取算法和BoW(Bag-of-Words)模型的行星齿轮故障识别方法,该方法将原始振动信号转换为灰度图像后,通过FAST-Unoriented-SIFT 算法直接提取灰度图像中的特征。FAST-Unoriented-SIFT 算法结合了FAST 和SIFT 算法的优点,忽略了特征的方向。最后在提取的特征的基础上建立BoW 模型,该方法对齿轮故障的整体识别率达98. 67%。相关文献提出了一种改进的GA-PSO 算法,称为SHGAPSO算法,先经过图像分割算法提取齿轮的几何形状、纹理和颜色特征,再重建BP 神经网络,并使用SHGA-PSO 算法优化结构和权重。SHGA-PSO 算法对坏齿、划痕、磨损和裂纹4 种不同的齿轮缺陷样本的识别正确率在94% 以上。相关文献基于YOLO-v3 网络实现了对金属齿轮端面凸起、凹陷和划痕三种缺陷的快速检测和定位,对每幅图像的平均检测时间为77 ms,对三种缺陷的平均精确度(AP)和平均召回率(mean recall)分别为93% 和91%,检测效果如图10 所示。图10 齿轮缺陷特征提取与模式识别3.3 齿轮精度测量齿轮形状复杂,精度要求高。为保证齿轮产品质量,需要控制的齿轮精度指标有齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差、齿厚、齿圈跳动等,其中除螺旋线偏差外,其他精度指标都可以用齿轮端截面轮廓数据进行计算。齿轮精度测量主要有两个问题需要解决,一是通过图像处理获得被测齿轮的精确的端面轮廓信息,二是根据齿轮精度理论和相关齿轮精度标准计算齿轮各项偏差值并给出齿轮精度评定结果。通过齿轮精度等级,可以确定对视觉检测系统的测量精度要求。以齿数20、模数1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮为例,其齿距累积总偏差为11 μm,齿廓总偏差为4. 6 μm。按测量仪器精度为被测指标允差的1/3~1/5 估算,测量5 级精度齿轮的测量仪的精度应优于1. 6 μm。这对视觉测量而言,是非常困难的。齿轮视觉测量精度依赖于测量系统的硬件和数据处理算法。由于所用相机、镜头等图像采集系统硬件和图像处理算法等软件的不同,以及被测对象齿轮的尺寸参数和精度要求不同,齿轮视觉检测系统的测量精度的差异很大,但在齿轮被测项目评定方面,都是根据齿轮精度相关标准进行的。相关文献依据齿轮精度标准ISO1328-1,给出了视觉测量齿距偏差和齿廓偏差的评定方法,对模数为0. 5 mm 的8 级精度直齿轮测得的齿距偏差、齿廓偏差与齿轮测量中心的测量结果差值最大为4 μm。相关文献采用视觉测量方法测量模数为2 mm、齿数为90的齿轮,齿廓总偏差5 次测量的标准差为0. 028 μm,取得了很好的测量重复性。相关文献提出了视觉测量齿轮的公法线长度的方法,其测量精度能够满足工程应用要种类不全,提高缺陷识别准确率和效率是着力重点。随着人工成本的增加和产业升级需求的提升,在大规模齿轮生产过程中齿轮视觉在线检测设备的应用越来越多。齿轮视觉在线检测设备的特点有:耦合于生产线上,可高效测量批量齿轮的尺寸精度,实时监测齿轮质量,自动剔除不合格品,形成“生产-检测-分选”自动化流水线;对齿轮外观缺陷进行识别和分类,实现大批量齿轮的“应检尽检”,用“大数据”手段分析齿轮工艺问题,与生产管控系统互联,及时调整工艺参数,减少损失;实现齿轮质量长期监测,及时发现齿轮质量的异常变化;可实现网络化监管和远程监控,即使在千里之外也可以监控整个生产过程,把握生产动态。在未来,齿轮视觉检测技术必将纳入更多先进的科学技术,齿轮视觉检测仪器也将集成更多新技术,并充分发挥各项技术的优点,提升检测效率和精度。三维视觉检测技术、视觉检测设备的复合化、微型化和智能化将是齿轮视觉检测技术的发展趋势。未来每条齿轮产线的生产动态都可以集成到一个软件中进行分析,检测数据实时存储到云端,长期积累的庞大数据将为齿轮生产工艺带来巨大的变革。毫不夸张地说,视觉检测技术将会带来齿轮检测领域的革命,现在还仅仅处于入门口。(省略参考文献51篇)
  • 微米级高速视觉质量检测仪
    table width=" 614" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr style=" height:25px" class=" firstRow" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign=" bottom" width=" 482" height=" 25" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 微米级高速视觉质量检测仪 /span /strong /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 单位名称 /span 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currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 482" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □正在研发& nbsp & nbsp □已有样机& nbsp & nbsp □通过小试& nbsp & nbsp □通过中试& nbsp & nbsp √可以量产 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 合作方式 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 482" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □技术转让& nbsp & nbsp & nbsp □技术入股& nbsp & nbsp & nbsp √合作开发& nbsp & nbsp & nbsp □其他 /span /p /td /tr tr style=" height:132px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 614" height=" 132" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 成果简介: /span /strong /p p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/adb81df1-6867-4892-acb8-9d50b6c971c0.jpg" title=" 15.png" style=" width: 300px height: 330px " width=" 300" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 330" border=" 0" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2a943a07-2426-44b4-b288-b8e6ac67f195.jpg" title=" 16.png" style=" width: 300px height: 319px " width=" 300" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 319" border=" 0" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0e7cd376-4ddc-44e3-a639-7aa5b31e5688.jpg" title=" 17.png" style=" width: 400px height: 233px " width=" 400" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 233" border=" 0" / /p p style=" text-align:center line-height:150%" strong /strong /p p style=" text-align:center line-height:150%" strong /strong /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:24px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 1. span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 关键技术研发成果 /span /strong /p p style=" margin-left:24px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 自主研发高性能大面阵相机、高速线阵相机、高亮度光源,实现高速高精度图像采集; /span /p p style=" margin-left:24px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 工业视觉检测算法取得突破,实现高速高精度智能化检测; /span /p p style=" margin-left:24px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 新一代混合分布式处理架构和开放式算法平台开发成功; /span /p p style=" margin-left:24px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 首创基于工业大数据互联的质量管理数据信息系统和数据库; /span /p p style=" margin-left:24px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 开发完善了以视觉质量检测仪为核心的行业质量检测工艺,形成国家标准。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:24px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 2. span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 仪器研发成果 /span /strong /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:30px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" text-decoration:underline " span style=" line-height:150% font-family:宋体" 印刷视觉质量检测仪 /span /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 采用高速线阵相机和专用高亮度光源,采用全新架构的PrintingPLUS 5.0软件平台,优化高速算法,实现了高精度高速检测。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:30px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检点状缺陷尺寸≥ /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 0.1mm /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" × 0.1mm且反差≥40DN的点缺陷; /span /p p style=" margin-left:30px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检块状缺陷尺寸≥ /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 0.15mm /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" × 0.15mm且反差≥10DN的块状缺陷; /span /p p style=" margin-left:30px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检线状缺陷宽度≥ /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 50 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" μm且反差≥10DN的运动方向线缺陷; /span /p p style=" margin-left:30px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 检测速度 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 300m/min /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span style=" text-decoration:underline " span style=" line-height:150% font-family: 宋体" LCD /span /span span style=" text-decoration:underline " span style=" line-height:150% font-family:宋体" 视觉质量检测仪 /span /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 解决了2%低对比色斑缺陷检测,接近人眼极限,实现了高动态范围检测。 /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" & nbsp 可检缺陷尺寸≥26μm× 26μm(1/3子像素)且对比度≥15%; /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" & nbsp 可检色斑缺陷尺寸≥2mm× 2mm且对比度≥2%。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span style=" text-decoration:underline " span style=" line-height:150% font-family: 宋体" PCB /span /span span style=" text-decoration:underline " span style=" line-height:150% font-family:宋体" 视觉质量检测仪 /span /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px text-indent:0 line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 实现了10μm检测精度。 /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检测幅面 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 26” /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" × 30”; /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 检最小线 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 密度1.2mil; /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检出20%最小线宽,6μm /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 检测速度 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 200 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 面/小时 /span /p p style=" margin-left:38px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" ? /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可检短路、断路、线宽违规、线距违规、缺口、毛刺、残铜、针孔、元件多/缺、位置错误;可检孔偏、孔破、孔缺失以及凹陷缺陷。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:24px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 3. span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 仪器应用成果 /span /strong /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 印刷视觉质量检测仪 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 2016 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 年与浙江诚信包装材料有限公司签订了6台的销售合同,销售总额超过230万元。该系列设备在印刷行业得到广泛应用,在国内印刷龙头企业如浙江诚信、北京联宾、黄山永新及国际知名企业如CCL、ESSEL等实现成功推广,2017年产值过亿元。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" LCD /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 视觉质量检测仪 /span /p p style=" margin-left:2px text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 与无锡夏普元器件有限公司、群创光电南京有限公司、友达光电厦门有限公司、深圳市德普特电子有限公司分别签订了21台、6台、12台和30台的销售合同,销售总额超过5000万元。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:2px text-indent:21px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 本成果已进入LCD行业国内外龙头企业如夏普、群创、JDI、天马等,用于苹果IPhone、小米、华为、VIVO、OPPO手机屏幕检测。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: Wingdings" Ø span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp /span /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" PCB /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 视觉质量检测仪 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 已实现产品化,并与广东省梅州市领先的线路板企业兴成线路板有限公司签订3台销售合同,用于精密线路板的蚀刻质量检测。 /span /p /td /tr tr style=" height:75px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 614" height=" 75" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 应用前景: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 1 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 、3款仪器分别应用于软包装印刷品及标签印刷品检测、LCD检测、PCB检测,即工业生产中的印刷、LCD和PCB行业。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 2 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 、市场预测: /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" (1)印刷市场——体量巨大,需求旺盛,国内市场超30亿 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height: 150% font-family:宋体" 全球印刷企业超过25万家,其中软包装企业超过5万家,标签企业超过3万家;中国具有一定规模(产值500万以上)的软包装彩印企业超过1万家。中国内地有6046家,其中不干胶企业有3000~4000家。 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height: 150% font-family:宋体" 软包国内市场需求,整体市场容量1.5万台,产值8000万以上企业1300家,需求4500套以上;标签中国需求,保守估计未来5年行业检测设备需求量在1500台以上。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" (2)LCD市场——势在必行,增长迅猛,需求2000套以上,超20亿 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" LCD /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 平板显示器行业的发展来自四大驱动力:智能手机、平板电脑、液晶显示器、液晶电视。 /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 行业市场前景:全球规模超过1300亿美元,行业年增率为8%;中国显示屏企业是未来全球行业领导者,全球80%的后加工在中国;17亿智能手机,市场需求2000套。 /span /p p style=" text-indent:23px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" (3)PCB市场分析——生产必备,替代进口,国内市场超20亿 /span /p p class=" MsoListParagraph" style=" margin-left:2px text-indent:21px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" PCB & nbsp AOI /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 对于主流工艺在2 /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" ~ /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 5mil /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 的产品为必备的检测设备,市场规模巨大。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 从历史数据和行业发展情况估计,中国市场每年有400~800台PCB AOI需求的规模:设备市场规模约3~6亿元;服务市场:20%设备售价,以5~8年寿命计,规模约5亿元。 /span /p /td /tr tr style=" height:72px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 614" height=" 72" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 知识产权及项目获奖情况: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 1. & nbsp /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 整机和核心关键技术拥有自主知识产权。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 2. & nbsp /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 专利情况:已授权或受理的专利137件(专利名称、专利号见附件2)。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 3. & nbsp /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 国家、部委、省、市专项计划或国家、部委、省、市奖励: /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" (1)2015年“LCD TFT点灯视觉质量检测仪”获中国光学工程学会科技创新产品二等奖; /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" (2)2016年“印刷视觉质量检测仪”获中国光学工程学会科技创新产品三等奖 /span /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 专家谈机器视觉检测技术【1】:研究背景+典型系统组成
    《产品外观缺陷机器视觉在线检测技术及设备开发》一文由合肥工业大学仪器科学与光电工程学院卢荣胜教授投稿分享,包括自序、研究背景、典型系统组成、成像技术及实现策略、关键核心单元部件、缺陷识别与分类、结束语、致谢几个部分。由于篇幅较长分为四篇发布,以下为第一部分:自序、研究背景、典型系统组成。1.自序本人1985年大学毕业后在量仪厂从事量具、刃具、工装、专机与机加工工艺开发等技术工作,于1992年从师费业泰教授攻读硕士与博士学位,从事精密机械热变形误差、精密仪器精度理论方面研究, 1998年末博士毕业后又拜师天津大学叶声华教授,从事机器视觉在线检测方面的博士后研究,研究方向随之聚焦于机器视觉与光学精密测量领域。之后在香港城市大学、英国帝国理工学院和哈德斯菲尔德大学进行了为期6年的三维机器视觉、自动光学检测和光学测量技术研发工作,于2006年5月返回母校合肥工业大学任教。回国后继续从事机器视觉与光学测量方面的研究,坚持面向平板显示、新能源、软性电路板、半导体等先进制造产业,注重技术的应用开发。先后主持了国家自然科学基金项目3项、863专项1项、国家科技支撑项目1项、国家重大科学仪器设备开发专项1项、国家重点研发课题1项、以及其它省部级项目和产学研合作项目10余项,在机器视觉与光学测量领域已培养硕士和博士研究生100余人。鉴于在机器视觉技术研究及应用开发方面20余年的研究积累,2021年无锡市锡山区政府与我们科研团队合作,联合创立了一个新型科技研发机构——无锡维度机器视觉产业技术研究院,采用实体化运营模式,面向先进制造产业链,从事机器视觉与光学精密测量方面产业共性关键技术研究与产业化开发。研究内容与产业化业务范围涉及机器视觉缺陷在线检测、三维机器视觉精密测量、机器人视觉引导、半导体检测、机器视觉关键零部件开发等。开发的视觉系统与仪器已经在平板显示、光伏、锂电池、软性电路板、半导体等行业得到成功应用。鉴于篇幅问题,本文重点聚焦于产品外观缺陷视觉在线检测技术,归纳了我20多年来在这些方面的科学研究与产业化开发的进展情况与心得体会。2.研究背景在产品制造过程中,由于生产环境不理想、制造工艺不规范等各种原因,零部件和产品外观难免会含有多种缺陷,如印制电路板上出现孔位、划伤、断路、短路和污染,液晶面板的基板玻璃和滤光片表面含有针孔、划痕、颗粒,带钢表面产生裂纹、辊印、孔洞和麻点,铁路钢轨出现凹坑、鼓包、划痕、擦伤、色斑和锈蚀,等等。这些缺陷不仅影响产品外观,更重要的是影响产品性能,严重时甚至危害生命安全,对用户造成巨大经济损失,因此,现代制造业对产品的表面质量控制非常重视。产品外观缺陷在线检测最传统的方法就是采用人工目视检测法,目前高端制造工厂大部分都采用自动化生产,但人工目视检测岗位仍占据工厂整体人员的15%-30%。鉴于人工目视检测存在对人眼伤害大、主观性强、准确率低、不确定性大、易产生歧义和效率低下等缺点,已很难满足现代工业对产品质量及外观越来越高的严格要求。随着电子技术、图像传感技术和计算机技术的快速发展,利用基于图像传感技术的视觉在线检测方法已逐渐成为外观缺陷检测的重要手段,因为这种方法具有自动化、非接触、速度快、准确度高等优点。目前,外观缺陷视觉在线检测技术已经广泛应用于工业、农业、生物医疗等行业,尤其在现代制造业,如平板显示、光伏、锂电池、半导体、汽车、3C电子(计算机、通讯和消费电子产品)等领域,对能够实现机器换人的外观缺陷视觉检测技术需求越来越旺盛。3.典型系统组成产品外观缺陷机器视觉检测是基于人眼视觉成像与人脑智能判断的原理,采用图像传感技术获取被测对象的信息,通过数字图像处理增强缺陷目标特征,再通过Blob(Binary large object)分析、模板匹配或深度学习等算法从背景图像中提取缺陷特征信息,并进行分类与表征。在工业应用领域,外观缺陷视觉检测系统实际上是一种智能化的数字成像与处理系统,即采用各种成像技术(如光学成像)模拟人眼的视觉成像功能,用计算机处理系统代替人脑执行实时图像处理、特征识别与分类等任务,最后把结果反馈给执行机构,代替人手进行操作,执行产品的分类、分组或分选、生产过程中的质量控制等任务。(左)6代线液晶阵列和彩色滤光片缺陷检测仪 (中)8.5代线玻璃基板缺陷检测仪 (右)ITO导电膜表面缺陷检测仪图 1 高世代液晶面板关键工艺节点缺陷视觉在线检测系统图 2 表面缺陷视觉在线检测系统组成原理图图1为我们在国家重大科学仪器设备开发专项的资助下,针对6代线和8.5代线液晶面板显示器制程中关键工艺节点,开发的三种缺陷视觉在线检测系统。该系统能很好地揭示一个视觉在线检测系统的各个组成部分、关键技术难点,以及所需的关键零部件。主要技术参数为:待测幅面大小≤1800x2200mm, 快速发现缺陷分辨率10μm, 复检显微分辨率0.5μm, 并行图像处理与缺陷识别系统采用CPU+FPA+GPU 主从分布式异构并行处理架构,检测时间节拍20s。系统组成与关键零部件单元可用图2示意图来清晰地描述,它由精密传输机构、光源、相机阵列、显微复检、并行处理、控制、主控计算机、服务器等单元模块,以及与工厂数据中心互联的工业局域网组成。图 3 展示了我们开发的手机液晶显示屏背光源模组缺陷转盘式多工位视觉在线检测系统的结构组成,该检测系统包括自动上料、编码、对准、检测、分选、返修识别等几个部分。图 3 背光源模组在线自动光学检测系统3.1 自动上料机构自动上料机构包括装配线上传输来的背光源模组位姿探测、电动与气动机构抓取、位置校正、送料等部分组成。工作原理如下:1. 在装配线传输带工位(1)的上方放入一个监视相机,当前道工序组装系统装配好背光源模组传输到工位(1)后,监视相机拾取到有待测模组时,计算模组在工位(1)处的位置与模组姿态信息,并发出工作同步指令给后续上料与检测系统。2. 监视相机发出工作同步指令后,气动与电动缸组成的送料系统把工位(1)处的背光源模组从传输带上吸起来,然后在气动滑台的带动下,把工位(1)处的背光源模组搬运到工位(2)处。在放到工位(2)上之前,计算机根据工位(1)上方的相机拍摄到的模组位置与姿态,发出指令给真空抓取吸盘角度校正电缸,初步校正背光源模组在空间的角度。当背光源模组运送到工位(2)后,模组在工位(2)处由4个气动滑缸从四边向中间对中,校正模组的位置,然后背光源模组下方的相机,对模组成像,识别待检背光源模组喷码序列号,作为有缺陷模组在返修过程中,从缺陷数据库中自动调出缺陷信息,指导返修任务。3. 在工位(1)处吸盘抓取背光源模组的同时,右边的吸盘在工位(2)处把已经校正好的模组吸起来,然后在气动滑台的带动下,把校正后的模组输送检测转盘工位(3)处。至此,一个上料循环完成。3.2 检测机构检测机构由间隙转动工位转盘、上料位置对准探测、异常检测、画面检测和外观检测工位组成。工作原理如下:1. 背光源模组被自动送料机构传输到工位(3)后,转盘在控制系统的控制下,转到工位(4)。在工位(4)的上方安装一个相机,检测背光源模组定位是否正常,模组LED灯工作是否正常,并把信息传给主控计算机。如果一切正常,则后续检测工位按预定的方案进行检测;如果不正常,后续检测对该模组不检测,然后传送到工位(9),由分选机构抓取,传送到不良品传输带上。2. 当模组转到工位(5)~(8)处后,缺陷扫描成像系统对画面缺陷进行扫描检测,缺陷扫描成像系统由高速扫描相机、一维滑动台、光栅、伺服系统、调整机构组成。由于外观检测项目较多,一个工位难以不够,故把工位(7)和(8)两个工位作为外观检测机构。3.3 分选机构分选机构由良品与不良品气动抓取机构、间隙运动传输带组成。结构布局参看图 3 所示,其工作原理如下:1. 如图 3 所示,画面(外观、异常等)缺陷检测完毕后,模组继续向下道工位转动,当模组运动到工位(9)后:分选机构左边的气动吸盘抓取工位(9)上的模组,传输到工位(11)处。2. 如果该模组是不良品,在分选机构向工位(9)移动的过程中,不良品传输带向前移动一个工位,把工位(11)清空,等待放置下个模组。3. 如果是良品,在下一个时刻分选机构抓取工位(9)上的模组时,右边的吸盘同时抓取工位(11)上的模组,在分选机构左吸盘把模组放到工位(11)处时,右吸盘把良品模组放置到良品传输带上工位(12)处,然后良品传输带向前移动一个工位,清空工位(12)等待放置下个模组。传输带之所以作间隙运动,一方面可以节省空间,另一方面考虑到不良品只是少数,这样可以让不良品按顺序一个一个经凑地排列在传输带上,不需要有人监视,返修人员只要传输带上放满了不良品后取走返修。3.4 复检与不良品返修对于检测到的不良品,再采用人工目视复检,并对不良品进行返修。在返修工作台上放置一个电脑,并安装一台成像系统,拾取不良品背面的编码。返修显示电脑通过工业以太网与缺陷数据库服务器相连,相机在电脑的控制下,获得带返修的不良品编码后,根据编码从服务器中调用缺陷信息,显示在屏幕上,导引返修人员对不良品进行合理的返修。

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  • 专家谈机器视觉检测技术【1】:研究背景+典型系统组成

    《产品外观缺陷机器视觉在线检测技术及设备开发》一文由合肥工业大学仪器科学与光电工程学院卢荣胜教授投稿分享,包括自序、研究背景、典型系统组成、成像技术及实现策略、关键核心单元部件、缺陷识别与分类、结束语、致谢几个部分。由于篇幅较长分为四篇发布,以下为第一部分:自序、研究背景、典型系统组成。[b]1.自序[/b]本人1985年大学毕业后在量仪厂从事量具、刃具、工装、专机与机加工工艺开发等技术工作,于1992年从师费业泰教授攻读硕士与博士学位,从事精密机械热变形误差、精密仪器精度理论方面研究, 1998年末博士毕业后又拜师天津大学叶声华教授,从事机器视觉在线检测方面的博士后研究,研究方向随之聚焦于机器视觉与光学精密测量领域。之后在香港城市大学、英国帝国理工学院和哈德斯菲尔德大学进行了为期6年的三维机器视觉、自动光学检测和光学测量技术研发工作,于2006年5月返回母校合肥工业大学任教。回国后继续从事机器视觉与光学测量方面的研究,坚持面向平板显示、新能源、软性电路板、半导体等先进制造产业,注重技术的应用开发。先后主持了国家自然科学基金项目3项、863专项1项、国家科技支撑项目1项、国家重大科学仪器设备开发专项1项、国家重点研发课题1项、以及其它省部级项目和产学研合作项目10余项,在机器视觉与光学测量领域已培养硕士和博士研究生100余人。鉴于在机器视觉技术研究及应用开发方面20余年的研究积累,2021年无锡市锡山区政府与我们科研团队合作,联合创立了一个新型科技研发机构——无锡维度机器视觉产业技术研究院,采用实体化运营模式,面向先进制造产业链,从事机器视觉与光学精密测量方面产业共性关键技术研究与产业化开发。研究内容与产业化业务范围涉及机器视觉缺陷在线检测、三维机器视觉精密测量、机器人视觉引导、半导体检测、机器视觉关键零部件开发等。开发的视觉系统与仪器已经在平板显示、光伏、锂电池、软性电路板、半导体等行业得到成功应用。鉴于篇幅问题,本文重点聚焦于产品外观缺陷视觉在线检测技术,归纳了我20多年来在这些方面的科学研究与产业化开发的进展情况与心得体会。[b]2.研究背景[/b]在产品制造过程中,由于生产环境不理想、制造工艺不规范等各种原因,零部件和产品外观难免会含有多种缺陷,如印制电路板上出现孔位、划伤、断路、短路和污染,液晶面板的基板玻璃和滤光片表面含有针孔、划痕、颗粒,带钢表面产生裂纹、辊印、孔洞和麻点,铁路钢轨出现凹坑、鼓包、划痕、擦伤、色斑和锈蚀,等等。这些缺陷不仅影响产品外观,更重要的是影响产品性能,严重时甚至危害生命安全,对用户造成巨大经济损失,因此,现代制造业对产品的表面质量控制非常重视。产品外观缺陷在线检测最传统的方法就是采用人工目视检测法,目前高端制造工厂大部分都采用自动化生产,但人工目视检测岗位仍占据工厂整体人员的15%-30%。鉴于人工目视检测存在对人眼伤害大、主观性强、准确率低、不确定性大、易产生歧义和效率低下等缺点,已很难满足现代工业对产品质量及外观越来越高的严格要求。随着电子技术、图像传感技术和计算机技术的快速发展,利用基于图像传感技术的视觉在线检测方法已逐渐成为外观缺陷检测的重要手段,因为这种方法具有自动化、非接触、速度快、准确度高等优点。目前,外观缺陷视觉在线检测技术已经广泛应用于工业、农业、生物医疗等行业,尤其在现代制造业,如平板显示、光伏、锂电池、半导体、汽车、3C电子(计算机、通讯和消费电子产品)等领域,对能够实现机器换人的外观缺陷视觉检测技术需求越来越旺盛。[b]3.典型系统组成[/b]产品外观缺陷机器视觉检测是基于人眼视觉成像与人脑智能判断的原理,采用图像传感技术获取被测对象的信息,通过数字图像处理增强缺陷目标特征,再通过Blob(Binary large object)分析、模板匹配或深度学习等算法从背景图像中提取缺陷特征信息,并进行分类与表征。在工业应用领域,外观缺陷视觉检测系统实际上是一种智能化的数字成像与处理系统,即采用各种成像技术(如光学成像)模拟人眼的视觉成像功能,用计算机处理系统代替人脑执行实时图像处理、特征识别与分类等任务,最后把结果反馈给执行机构,代替人手进行操作,执行产品的分类、分组或分选、生产过程中的质量控制等任务。[align=center][img=image.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/c509e9d3-5eca-4ea9-bd0c-a80e2803ce60.jpg[/img][/align][align=center][size=14px][color=#595959](左)6代线液晶阵列和彩色滤光片缺陷检测仪 (中)8.5代线玻璃基板缺陷检测仪 (右)ITO导电膜表面缺陷检测仪[/color][/size][/align][size=14px][color=#595959][/color][/size][align=center][color=#595959]图 1 高世代液晶面板关键工艺节点缺陷视觉在线检测系统[/color][/align][size=14px][color=#595959][/color][/size][align=center][size=14px][color=#595959][img=图片1.png,600,225]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/e99b0f18-c0ae-488a-955c-65c5a97b577a.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][color=#595959]图 2 表面缺陷视觉在线检测系统组成原理图[/color][/align]图1为我们在国家重大科学仪器设备开发专项的资助下,针对6代线和8.5代线液晶面板显示器制程中关键工艺节点,开发的三种缺陷视觉在线检测系统。该系统能很好地揭示一个视觉在线检测系统的各个组成部分、关键技术难点,以及所需的关键零部件。主要技术参数为:待测幅面大小≤1800x2200mm, 快速发现缺陷分辨率10μm, 复检显微分辨率0.5μm, 并行图像处理与缺陷识别系统采用CPU+FPA+GPU 主从分布式异构并行处理架构,检测时间节拍20s。系统组成与关键零部件单元可用图2示意图来清晰地描述,它由精密传输机构、光源、相机阵列、显微复检、并行处理、控制、主控计算机、服务器等单元模块,以及与工厂数据中心互联的工业局域网组成。图 3 展示了我们开发的手机液晶显示屏背光源模组缺陷转盘式多工位视觉在线检测系统的结构组成,该检测系统包括自动上料、编码、对准、检测、分选、返修识别等几个部分。[align=center][img=image.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/b1265c69-0573-4f14-8828-e4c9976ccdcc.jpg[/img][/align][align=center][color=#595959]图 3 背光源模组在线自动光学检测系统[/color][/align][b]3.1 自动上料机构[/b]自动上料机构包括装配线上传输来的背光源模组位姿探测、电动与气动机构抓取、位置校正、送料等部分组成。工作原理如下:1. 在装配线传输带工位(1)的上方放入一个监视相机,当前道工序组装系统装配好背光源模组传输到工位(1)后,监视相机拾取到有待测模组时,计算模组在工位(1)处的位置与模组姿态信息,并发出工作同步指令给后续上料与检测系统。2. 监视相机发出工作同步指令后,气动与电动缸组成的送料系统把工位(1)处的背光源模组从传输带上吸起来,然后在气动滑台的带动下,把工位(1)处的背光源模组搬运到工位(2)处。在放到工位(2)上之前,计算机根据工位(1)上方的相机拍摄到的模组位置与姿态,发出指令给真空抓取吸盘角度校正电缸,初步校正背光源模组在空间的角度。当背光源模组运送到工位(2)后,模组在工位(2)处由4个气动滑缸从四边向中间对中,校正模组的位置,然后背光源模组下方的相机,对模组成像,识别待检背光源模组喷码序列号,作为有缺陷模组在返修过程中,从缺陷数据库中自动调出缺陷信息,指导返修任务。3. 在工位(1)处吸盘抓取背光源模组的同时,右边的吸盘在工位(2)处把已经校正好的模组吸起来,然后在气动滑台的带动下,把校正后的模组输送检测转盘工位(3)处。至此,一个上料循环完成。[b]3.2 检测机构[/b]检测机构由间隙转动工位转盘、上料位置对准探测、异常检测、画面检测和外观检测工位组成。工作原理如下:1. 背光源模组被自动送料机构传输到工位(3)后,转盘在控制系统的控制下,转到工位(4)。在工位(4)的上方安装一个相机,检测背光源模组定位是否正常,模组LED灯工作是否正常,并把信息传给主控计算机。如果一切正常,则后续检测工位按预定的方案进行检测;如果不正常,后续检测对该模组不检测,然后传送到工位(9),由分选机构抓取,传送到不良品传输带上。2. 当模组转到工位(5)~(8)处后,缺陷扫描成像系统对画面缺陷进行扫描检测,缺陷扫描成像系统由高速扫描相机、一维滑动台、光栅、伺服系统、调整机构组成。由于外观检测项目较多,一个工位难以不够,故把工位(7)和(8)两个工位作为外观检测机构。[b]3.3 分选机构[/b]分选机构由良品与不良品气动抓取机构、间隙运动传输带组成。结构布局参看图 3 所示,其工作原理如下:1. 如图 3 所示,画面(外观、异常等)缺陷检测完毕后,模组继续向下道工位转动,当模组运动到工位(9)后:分选机构左边的气动吸盘抓取工位(9)上的模组,传输到工位(11)处。2. 如果该模组是不良品,在分选机构向工位(9)移动的过程中,不良品传输带向前移动一个工位,把工位(11)清空,等待放置下个模组。3. 如果是良品,在下一个时刻分选机构抓取工位(9)上的模组时,右边的吸盘同时抓取工位(11)上的模组,在分选机构左吸盘把模组放到工位(11)处时,右吸盘把良品模组放置到良品传输带上工位(12)处,然后良品传输带向前移动一个工位,清空工位(12)等待放置下个模组。传输带之所以作间隙运动,一方面可以节省空间,另一方面考虑到不良品只是少数,这样可以让不良品按顺序一个一个经凑地排列在传输带上,不需要有人监视,返修人员只要传输带上放满了不良品后取走返修。[b]3.4 复检与不良品返修[/b]对于检测到的不良品,再采用人工目视复检,并对不良品进行返修。在返修工作台上放置一个电脑,并安装一台成像系统,拾取不良品背面的编码。返修显示电脑通过工业以太网与缺陷数据库服务器相连,相机在电脑的控制下,获得带返修的不良品编码后,根据编码从服务器中调用缺陷信息,显示在屏幕上,导引返修人员对不良品进行合理的返修。[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 大米加工精度检测仪检测原理是什么

    [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#05073b]  大米加工精度检测仪检测原理是什么,大米加工精度检测仪的检测原理主要基于先进的光电传感技术、计算机图像分析技术和图像处理算法。以下是具体的检测原理:  样品准备与图像采集:首先,将待检测的大米样品放入检测仪中。检测仪内置的高分辨率摄像头会捕捉大米的图像,获取大米颗粒的详细视觉信息。  图像预处理:采集到的原始图像可能会受到光照、噪声等因素的干扰,因此需要进行预处理。预处理步骤可能包括去噪、增强对比度、调整亮度等,以提高图像质量,便于后续分析。  图像分析与特征提取:经过预处理后的图像会被送入计算机图像分析系统。该系统运用专业的图像处理软件对每一粒大米进行细致分析,识别并区分出完整米粒、破损米粒和稻谷皮屑等。这个过程中,系统还会提取出大米的形状、大小、颜色等关键特征参数。  数据处理与精度评估:根据提取的特征参数,系统会计算出各项精度参数,如整精米率、碎米率、留皮率等。这些参数反映了大米在加工过程中的处理效果,从而评估大米的加工精度。  结果输出与报告生成:最后,检测仪会将检测结果以数字或图表的形式输出,并生成详细的检测报告。这些报告可以作为大米品质评估和质量控制的重要依据。  总之,大米加工精度检测仪通过先进的光电传感技术、计算机图像分析技术和图像处理算法,实现了对大米加工精度的快速、准确检测。这种检测方式不仅提高了生产效率,而且确保了检测结果的客观性和准确性。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405241041170528_5667_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/color][/size][/font]

  • 机器视觉代替人体视觉在纺织检测中的应用

    1  机器视觉的研究内容  人们从外界环境获取的信息中,80 %来自于视觉,其它来自于触觉、听觉、嗅觉等感觉器官。当人们的眼睛从自己周围的环境获取大量信息,并传入大脑后,由大脑根据知识或经验对信息进行加工、推理等处理工作,最后识别、理解周围环境,包括环境内的对象物,如运动物体与物体间的相对位置、形状、大小、颜色、纹理、运动还是静止等。机器视觉就是用计算机模拟人眼的视觉功能,从图像或图像序列中提取信息,对客观世界的三维景物和物体进行形态和运动识别。机器视觉研究的基本目的之一就是要寻找人类视觉规律,从而开发出从图像输入到自然景物分析的图像理解系统。对于机器视觉系统来说,输入是表示三维景物投影的灰度阵列(可以有若干个输入阵列) ,这些阵列可提供从不同方向、不同视角、不同时刻得到的信息。希望的输出是对图像所代表景物的符号描述。通常这些描述是关于物体的类别和物体间的关系,但也可能包括如表面空间结构、表面物理特性(形状、纹理、颜色、材料) 、阴影以及光源位置等信息。目前许多机器视觉专家都是在马尔(Marr) 创立的视觉计算理论框架下求索。2  机器视觉与人类视觉的差异  对于人的视觉来说,由于人的大脑和神经的高度发展,其目标识别能力很强。但是,人的视觉也同样存在障碍,例如,即使具有一双敏锐视觉和极为高度发达头脑的人,一旦置于某种特殊环境(即使曾经具备一定的检验知识) ,其目标识别能力也会急剧下降。事实上人们在这种环境下,面对简单物体时,仍然可以有效而简便地识别,而在这种情况下面对复杂目标或特殊背景时,才会在视觉功能上发生障碍,两者共同的结果是导致目标识别的有效性和可靠性的大幅度下降。将人的视觉引入机器视觉中,机器视觉也存在着这样的障碍。它主要表现在3 个方面:1) 如何准确、高速(实时) 地识别出目标;2) 如何有效地增大存储容量,以便容纳足够细节的目标图像;3) 如何有效地构造和组织出可靠的识别算法,并且顺利地实现。前两者相当于人的大脑这样的物质基础,这期待着高速的阵列处理单元以及算法(如神经网络 、分维算法 、小波变换 等算法) 的新突破,用极少的计算量以及高度地并行性实现功能。3  机器视觉检测中几种基本技术311  训练系统先将参考织物或图片的图像输入微机图像处理系统,选择并计算可表示图像特征的参数,以确定疵点或图形的分类指标,如灰度级,疵点或图形的面积,疵点在经纬向尺寸、形态等,是系统获得这些指标的标准。然后将所测试的织物输入,计算其各点灰度值及一些需比较的特征参数与标准比较,确定疵点或图形分类。312  样板匹配求得某一图像哪一部分对应另一图像的哪一部分是或比较2 幅图像的相似度时,采用样板样匹配的方法。一般将样板t ( x , y) ,令其中心与图像的一点( i , j) 重合,逐点检测,找出差距小于阈值的部位,定位相同或相似的,大于阈值的部位,定为不同或不相似的点。313  二值化处理为将图形与背景分离,根据灰度值确定一定灰度域值。将灰度值大于此域的点置为1 ,小于此域值的点为0。使图像变为黑白二值图像,便于图形特征测量和结构分析描述。314  腐蚀和膨胀腐蚀可使轮廓边界收缩,膨胀可使轮廓边界膨胀,腐蚀和膨胀的不同组合,不同处理次数,可以得到不同的图形效果,如使图像中的小孔使之检测出来或使之消除。315  细线化对给定的图形使之细化,从而提取线宽为1 的中心线的操作。在细线化中,不改变原图的连接性,使图形骨架轮廓结构清晰,便于计算,不会因边界上的小凹凸而产生毛刺。在计算非织造布纤维取向度是用此法处理。316  纹理分析在分析绉组织的绉效果或羊绒的鳞片结构时,须用纹理分析的方法。纹理分析内容包括:纹理特征的计算(如直方图特征、灰度共生矩阵、傅立叶特征) 微粒区域的分割与纹理边缘的检测。 “具体可以解决的问题如: 1,纺织布料识别与质量评定、  2,织物表面绒毛鉴定、  3,织物的反射特性、  4,合成纱线横截面分析、  5,纱线结构分析等。  6,此外还可用于织物组织设计、花型纹板、棉粒检测、分析纱线表面摩擦等。

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    MC2 四合一气体检测仪产品参数:大小:4.2 x 2.4 x 1.1 英寸/10.8 x 6.0 x 2.7 厘米重量:5.7 盎司/160 克温度:-4 至 +136°C / -20 至 +58°C湿度:0% - 95% 相对湿度(非冷凝)警报:视觉、振动和声音(95 分贝)- 低、高、STEL、TWA、OL(超限)测试启动时的声音/视觉警报、传感器、电池和线路(不间断)泵兼容 Sampler 电动采样泵电池寿命12 小时(典型);3 小时内即可充满电GasAlertMicroClipXT 其他特点:防篡改、单按钮操作兼容 Sampler 电动远程采样泵配有内置振动警报,适用于高噪声区采用锂聚合电池供电多语言支持,包括英语、法语、德语、西班牙语和葡萄牙语使用 Soft Tools 方便地管理您的设备群GasAlertMicroClip XT的传感器规格:气体测量范围分辨率硫化氢(H2S)0-100 ppm1 ppm一氧化碳(CO)0-500 ppm1 ppm氧气(O2 )0-30.0%0.1%可燃气体 (LEL%)0-100% LEL 或 0-5.0% v/v1% 或 0.1%所有传感器的警报设定值均可由用户调整。在仪器启动过程中,自动显示设定值。MC2 四合一气体检测仪
  • Tango TX1 便携式单气体检测仪
    Tango TX1 便携式单气体检测仪产品参数:显示:分段液晶显示(LCD) 按键:2个按钮 材料:产品顶端:聚碳酸酯加橡胶覆膜保护外壳产品底部:导电聚碳酸酯 警报:视觉报警:三频LED闪光灯 (两个红灯,一个蓝灯);声音报警:10cm(3.04")范围内100分贝;振动报警 尺寸:99 x 51 x 35 mm 重量:126.0 g 工作温度:-20°C ~ +50°C 工作湿度:15%~95%无冷凝(连续) 防护等级:IP66 IP67 传感器:CO, H2S, NO2, SO2 - 电化学传感器技术 传感器温度范围:-20°C ~ +50°C 传感器测量范围:一氧化碳 (CO): 0.0至1000.0ppm,精度为1.0ppm硫化氢 (H2S): 0.0至200.0ppm,精度为0.1ppm二氧化氮 (NO2): 0.0至150.0ppm,精度为0.1ppm二氧化硫 (SO2): 0.0至150.0ppm,精度为0.1ppm 电池组:3.6V 一次性锂亚硫酰氯(Li-SoCl2)电池,1.5AH,2/3AA,可更换,不可充电 认证:ATEX ,IECEx ,UL (C-US) ,CSA ,MSHA ,INMETROTango TX1 便携式单气体检测仪
  • M5 复合气体检测仪
    M5 复合气体检测仪产品参数:大小:5.7 x 2.9 x 1.5 英寸 / 14.5 x 7.4 x 3.8 厘米重量:13.1 盎司/370 克温度:-4 至 +122°F / -20 至 +50°C-14 至 +104°F / -10 至 +40°C (PID)警报:视觉、振动和声音(95 分贝)- 低、高、STEL、TWA、OL(超限)测试:在启动时检查传感器的完好性、线路以及电池的状况并发出声/光警报,电池(不间断)泵选配Gas Alert Micro 5 的其他特点:可用于远程采样的内置电动泵配有内置振动警报,适用于高噪声区两种供电方式:AA 碱性电池,或者可即时更换的充电电池组多语言支持,包括英语、法语、德语、西班牙语和葡萄牙语Gas Alert Micro 5 的传感器规格支持气体测量范围(ppm)默认精度(ppm)高精度(ppm)H2S0-5001.00.1CO0-9991.0不适用TwinTox (H2S)0-5001.00.1TwinTox (CO)0-5001.0不适用O20-30.0%0.1%不适用SO20-1501.00.1PH30-5.01.00.1NH30-1001.00.1NO20-99.91.00.1HCN0-30.01.00.1Cl20-50.01.00.1ClO20-1.01.00.1O30-1.00.10.01PID (VOCs)0-10001不适用IR (CO2)0-50,0000-5.0% v/v1500.01%不适用可燃气体0-100% LEL0-5.0% v/v1%0.1%不适用所有传感器的警报设定值均可由用户调整。在仪器启动过程中,自动显示设定值。M5 复合气体检测仪
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