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專注于機(jī)器視�、AI人工智能、激�、視覺檢測設(shè)備！
專注于機(jī)器視�、AI人工智能、激�、視覺檢測設(shè)備！
2020-09-22 11:05:27 �(zé)任編輯： 瑞智光電 0
�(jī)器視覺技�(shù)的未��(yīng)用領(lǐng)域：3D，機(jī)器視覺，�(jī)器人，汽車行�(yè)，運(yùn)�(dòng)控制��
�2015年年初美國舉辦的A3（自行化推�(jìn)�(xié)�(huì)）商�(wù)論壇�，來自福特汽車公司和通用汽車公司的工程師們分享了各自�(guān)于設(shè)備視覺技�(shù)的發(fā)展愿�，他們認(rèn)為目前廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)的設(shè)備視覺軟件仍然存有著�(jī)遇和挑戰(zhàn)。A3代表著自行化推�(jìn)�(xié)�(huì)，它包括了如下組織：�(shè)備人工業(yè)�(xié)�(huì)（RIA�、運(yùn)�(dòng)控制�(xié)�(huì)（MCA）及其自行化圖像處理�(xié)�(huì)（AIA）�
福特公司�(dòng)力傳�(dòng)部門先�(jìn)生產(chǎn)工程組的技�(shù)專家FrankMaslar，分析了汽車行業(yè)�(duì)于設(shè)備視覺參�(shù)及其性能的特殊要求。汽車組裝過程的特性包括：在全部方位（重復(fù)和相似的部件、表面的差別）誤差小�5mm，部件在工作站停�20�30�，生�(chǎn)�24/7�(yùn)行。由于在汽車組裝生產(chǎn)�，每分鐘的關(guān)�(jī)�(huì)造成上萬美元的損�，因此利于從�(shè)備視覺故障中恢復(fù)�(duì)生產(chǎn)商來說十分重要。視覺被定義為標(biāo)�(zhǔn)生產(chǎn)線的一部分。要是設(shè)備視覺故障，生產(chǎn)線便�(huì)停止。任何視覺軟件都�(yīng)遵循六西格瑪品質(zhì)管理�(biāo)�(zhǔn)，即每百萬最多有3�(gè)不合格商��
來自通用汽車公司�(dòng)力傳�(dòng)生產(chǎn)工程的首席工程師、認(rèn)證高�(jí)視覺專家StephenJones�(rèn)�，藝�(shù)和科�(xué)不是一回事。實(shí)施設(shè)備視覺軟件必須科�(xué)，也�(yīng)該依照科�(xué)的、而不是藝�(shù)的態(tài)度來�(duì)�。應(yīng)提前制定�(guī)�，量化結(jié)��
有時(shí)�，設(shè)備視覺應(yīng)用的開發(fā)是一�(gè)迭代的過�，但并不是全部的情況全是這樣。視覺檢測設(shè)備生�(chǎn)廠家，必須做足準(zhǔn)�，充分理解部件設(shè)�(jì)性能和實(shí)際性能之間的變�(dòng)。此�，也必須具有足夠?qū)I(yè)知識(shí)的應(yīng)用專家和更好的工具來�(yīng)�(duì)。例�，要是一�(gè)部件是潮濕的，那在視覺表�(xiàn)上可能就有十分大的差��
�(dāng)采用LED光條用于�(shè)備視覺時(shí)，要是可以以文件的形式供�(yīng)波長、光�(qiáng)、在整�(gè)�(xiàn)場區(qū)域燈源的一致性及其由于距離而造成的衰減等信息�(nèi)�，無疑是十分有幫助的。最近檢查的商品中，半數(shù)沒有量化燈源輸出。沒有這樣的外形尺寸書，就沒有辦法十分確定地回答是不是可以使用某種特定的燈源作為替��
“要是生�(chǎn)線的配置更改，相�(jī)將不得不向后移動(dòng)8英寸，這將�(huì)有哪些影�？”Jones說道，“要是沒有燈源強(qiáng)度信息內(nèi)容，我們無從知�?！北粰z測物品的表面差別�(duì)于金屬表面，其反射特性對(duì)�(shè)備視覺品�(zhì)的影響十分大。隨著切削工具路徑和深度的不同而有非常大的變化。根�(jù)不同的表面情�，當(dāng)同樣的部件旋�(zhuǎn)45度時(shí)，在相機(jī)中采集的�(jié)果可能是完美的，也可以是糟糕透頂。問題是，“給定差�，我�?nèi)绾谓o出解決方�？”Jones問道�
Jones展示了不同的圖片�1張發(fā)��1張發(fā)�，放到同樣的傳送臺(tái)�，但是曝光時(shí)間增�，并問道，“要是第1張的品質(zhì)較差，那第二張是不是可以接受？利用多�(gè)部件，是不是可以將多�(gè)圖片整合起來？這些選項(xiàng)并不是那么容易配置的?！睂?duì)于集成了處理�、鏡頭的智能相機(jī)，在光線不是最合適的情況下，必須在軟件上下足功夫，以便�6�(gè)圖片中獲得最合適的圖�，Jones建議道�
�(dāng)采購相機(jī)�(shí)，也許能夠獲得或猜測目前�(yīng)用或?qū)響?yīng)用的光線特性。一旦選定智能相�(jī)，可能很難去適應(yīng)未來的變化更�(yōu)的資源分配汽車工�(yè)的時(shí)間周期與許多其它工業(yè)的不同。更長的�(shí)間周期意味著過程資源�(jīng)常是空閑�。將��150GigE相機(jī)可以連接在多�(gè)�(wǎng)�(luò)，利用可編程邏輯控制器（PLC）來觸發(fā)要求。計(jì)算能力可以分布在位于一�(gè)軟件開發(fā)�(huán)境下的多核處理器�，每�(gè)工作站都有可用的工具�
利用視覺傳感器的�(shù)�(jù)融合，而以前每種數(shù)�(jù)種類通常情況下只在其原始�(huán)境中使用專門為這種�(huán)境而開�(fā)的工具�(jìn)行處��
Maslar展望�3D�(shù)�(jù)的可視化�(jìn)展。目�，我們通常采用2D圖像來顯�3D�(shù)�(jù)。軟件必須在3D空間�(nèi)工作，利用數(shù)�(jù)展示�(shí)體模�，實(shí)�(xiàn)縮放或旋�(zhuǎn)功能�3D視覺�(shù)�(jù)尚不能供�(yīng)這些功能；還必須3D邊緣處理工具，及�3D�(huán)境下所需的其它復(fù)雜的視覺工具�
目前，有一�3D�(diǎn)云數(shù)�(jù)（PointCloud�，它是將掃描資料以點(diǎn)的形式記�，每一�(gè)�(diǎn)包含有三維坐�(biāo)，有些可能含有顏色信息內(nèi)容（RGB）或反射�(qiáng)度信息內(nèi)容（Intensity�。點(diǎn)云數(shù)�(jù)除了具有幾何位置以外，有的還有顏色信息內(nèi)�。顏色信息內(nèi)容通常是通過相機(jī)獲取彩色影像，隨后將�(duì)�(yīng)位置的像素的顏色信息�(nèi)容（RGB）賦予點(diǎn)云中�(duì)�(yīng)的點(diǎn)。它可以將部件的材質(zhì)和顏色等一�(duì)一的展示在�(tǒng)一的工作空間內(nèi)。它更直觀、易�，可以對(duì)各種�(shù)�(jù)�(jìn)行操��
3D�(shè)備人�(dǎo)航軟件已�(jīng)出現(xiàn)10年了，但是仍然復(fù)雜得難以�(yīng)�。在�(shè)備視覺軟件和�(shè)備人控制器之間應(yīng)該有一種標(biāo)�(zhǔn)——即插即�，Maslar建議�
3D�(shè)備人�(dǎo)航應(yīng)充分利用視覺軟件的離線編程優(yōu)�(diǎn)。視覺軟件的�(yīng)用程序編程應(yīng)利用可視化工具。部件的�(shí)體模型應(yīng)包括表面材質(zhì)及其供應(yīng)�(shè)備圖像展�(xiàn)的形��
視覺軟件離線編程�(yīng)該將在任何部件連接起來之前，通過虛擬的方式完成。設(shè)備人工作單元的故障恢�(fù)，應(yīng)利用嵌入式故障恢�(fù)提示來圖形化顯示故障，從而充分利用仿真環(huán)��
“今天，大部分與�(shè)備人的交�，全是通過基于文本的交互裝置完�。我們應(yīng)該將仿真裝置引入到工廠車�，充分利用虛擬工�。故障恢�(fù)可以采用虛擬化的方式�(zhí)行，以便減少�(shè)備人�(dòng)作中的風(fēng)�(xiǎn)?！盡aslar�(bǔ)充道�
