隨著科技的飛速發(fā)展，機器視覺已經(jīng)大量普及于各種優(yōu)秀的工業(yè)中，其中產(chǎn)品的外觀檢測需求比較多，下面來說說外觀檢測吧。

外觀檢測，是指用于確認部件及產(chǎn)品表面異物、瑕疵、缺陷的檢測。外觀檢測通?？捎糜谙铝袡z測內(nèi)容。

檢測食品包裝上附著的異物
檢測布匹上附著的污點
檢測金屬、樹脂部件上的瑕疵
檢測樹脂、橡膠成型時發(fā)生的缺陷（瑕疵、毛刺）
確認LED的點亮是否有遺漏的缺陷檢測 等

傳統(tǒng)的外觀檢測依賴于目視檢測，近年來，隨著工廠自動化的發(fā)展，視覺系統(tǒng)越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場。

下面將從實現(xiàn)異物檢測、瑕疵檢測、缺陷檢測高效化的視覺系統(tǒng)運用案例入手，對外觀檢測的基本原理及目前的發(fā)展趨勢進行介紹。

測異物、瑕疵、缺陷的外觀檢測基本原理

導(dǎo)入視覺系統(tǒng)的優(yōu)點

外觀檢測能夠發(fā)現(xiàn)異物、污點、瑕疵、缺陷等，防止不良品的流出，但目視檢測存在精度極限。全數(shù)檢測則不光耗費人工和成本，還會因個人差導(dǎo)致精度偏差和人為錯誤。

且細微的瑕疵及污點等難以被發(fā)現(xiàn)，要維持品質(zhì)，必須借助顯微鏡等工具，實施放大檢測。點數(shù)較少時，還能離線進行顯微鏡檢測，但要檢測成千上萬點時，則需要投入龐大的勞力，導(dǎo)致生產(chǎn)效率大幅降低。要兼顧品質(zhì)和生產(chǎn)效率，視覺系統(tǒng)技術(shù)是的重要環(huán)節(jié)。

可以辨別細微的異物、瑕疵、缺陷

對于過去不得不依賴人眼判斷的外觀檢測，隨著視覺系統(tǒng)及視覺系統(tǒng)技術(shù)的進步，細微異物、瑕疵、缺陷的檢測也成為了可能。

盈泰德科技推出了從標(biāo)準(zhǔn)31萬像素到2100萬像素高分辨率的多款視覺系統(tǒng)產(chǎn)品?？梢愿鶕?jù)客戶的需求，為客戶提供高性價比的視覺系統(tǒng)系統(tǒng)。

正在研究導(dǎo)入視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的客戶曾經(jīng)提出“最小可以檢測出多小的異物及黑點？”的疑問，通過下列公式，可以大致計算出該問題的答案。

最小檢測尺寸?。健　÷　A × C

A?。健「泄庠腨方向像素數(shù)
B　＝　拍攝視野（Y方向）[mm]
C?。健「泄庠系淖钚z測像素尺寸[像素]

像素數(shù)因所用的相機而異。例如，31萬像素相機的縱向像素數(shù)為480像素，而2100萬像素相機的像素數(shù)就是4092像素。該數(shù)值就是公式中的“A＝感光元件的Y方向像素數(shù)”。

而B項的拍攝視野（Y方向），可以根據(jù)所用鏡頭，自由變換為10 mm、100 mm等數(shù)值。C項中感光元件上的最小檢測像素尺寸，通常為3像素，根據(jù)條件不同，也可能是5像素。

考慮到這些條件，將A＝480像素、B＝50 mm、C＝3像素代入計算最小檢測尺寸?。?50 ÷ 480 × 3 ＝ 0.312 mm可以由此得出，最小可檢測0.125 mm的異物及瑕疵。

例如，使用2100萬像素的視覺系統(tǒng)時最小檢測尺寸?。?50 ÷ 4092 × 3 ＝ 0.037 mm可檢測0.037 mm的異物及瑕疵，這是目視檢測難以實現(xiàn)的。

追求檢測精度時，需要采用2100萬像素水平的高分辨率相機，或通過減小視角，將最小檢測尺寸縮小。

在線上實現(xiàn)全數(shù)檢測

目視檢測時，根據(jù)檢測項目，可能必須離線進行外觀檢測。但只要借助視覺系統(tǒng)，就能在線上對異物、瑕疵、缺陷進行正確檢測。

工件速度與視覺系統(tǒng)速度的關(guān)聯(lián)性

間歇傳送時

“間歇傳送”時，檢測對象陸續(xù)流入檢測范圍并在相機前停留一定時間，下面將以此為例，介紹計算每分鐘檢測次數(shù)及視覺系統(tǒng)目標(biāo)處理速度的公式。

每分鐘的檢測次數(shù)?。健?0（秒）　÷　視覺系統(tǒng)的處理時間

例）視覺系統(tǒng)的處理速度為20 ms時

60（秒）　÷　0.02（秒）?。健?,000次/分鐘（＝50次/秒）

常規(guī)外觀檢測可在20至100 ms內(nèi)完成處理。已事先確認檢測速度的預(yù)期值時，可通過以下公式，計算出必要的處理速度。

視覺系統(tǒng)的目標(biāo)處理速度（ms） ＝ 1（秒） ÷ 預(yù)期檢測次數(shù)（次/秒） × 1000

例）預(yù)期檢測次數(shù)為50次/秒時

1　÷　50 × 1000?。健?0 ms

使用上述公式，就能夠選出滿足要求的視覺系統(tǒng)。但上述內(nèi)容僅針對間歇傳送的情況，對于產(chǎn)品無間歇流動的“連續(xù)傳送”，必須要考慮快門速度。

連續(xù)傳送時

在連續(xù)傳送的檢測中，如果與生產(chǎn)線速度相比，快門速度不夠快，拍出的圖像會發(fā)生抖動，無法正確檢測。通常應(yīng)該將快門速度設(shè)定為，約等于檢測物移動最小尺寸的1/5左右距離的時間。

例）預(yù)期最小檢測尺寸＝1 mm、生產(chǎn)線速度1 m/秒

快門速度參考值?。健? mm　÷　5　÷　1000 mm/秒　＝　1/5000秒

外觀檢測的基礎(chǔ)　～預(yù)處理功能～

外觀檢測中，必須對細微的瑕疵及缺陷等進行確認及辨別。要獲得穩(wěn)定的檢測結(jié)果，預(yù)處理功能很重要。

實時濃淡補正

通過在有無檢測中說明的二值化處理，難以發(fā)現(xiàn)異物及瑕疵等。實時濃淡補正就可以消除工件表面的光澤及陰影，僅抽取污點及瑕疵。

根據(jù)不同方向漸變?yōu)V波器

該濾波器功能，可以消除諸如紋路的背景圖案，以及其他的干擾?？梢苑謩e對X和Y方向設(shè)定模糊處理效果，僅正確抽取異物。

斑點濾波器

該濾波器功能，將在有無檢測中說明的斑點分析運用于預(yù)處理功能中?？梢詢H抽取特定要素，消除光澤、陰影、背景、凹凸等。

對比度轉(zhuǎn)換

能夠分范圍創(chuàng)建對比度合適的圖像，進行邊緣增強、背景干擾消除等處理。通過擴大濃淡差，使污點等的檢測更方便。

具體應(yīng)用

視覺系統(tǒng)被用于各類外觀檢測。下面將介紹一個具體應(yīng)用案例。

檢測活塞的切屑附著

附著在汽車發(fā)動機活塞上的切屑，難以通過目視檢測識別，是檢測時容易發(fā)生漏檢的重要環(huán)節(jié)。導(dǎo)入視覺系統(tǒng)系統(tǒng)后，對于細小的切屑，也能夠?qū)崿F(xiàn)正確確認及辨別。

檢測晶片電容器的各種外觀

晶片電容器的污點、瑕疵、缺陷等各種外觀檢測，也能在導(dǎo)入視覺系統(tǒng)系統(tǒng)后，實現(xiàn)批量確認及辨別?？梢郧袑嵾M行全數(shù)檢測，通過積累檢測數(shù)據(jù)，還能有效用于工序改良。

檢測托盤上的異物

食品安全越來越受到關(guān)注，食品行業(yè)正在逐步推進視覺系統(tǒng)的導(dǎo)入。對于過去進行抽取檢測的托盤異物檢測，利用視覺系統(tǒng)，也能毫不費力地實現(xiàn)全數(shù)檢測。還能同時確認及辨別細微污點，幫助穩(wěn)定品質(zhì)。

專業(yè)的事交給專業(yè)的人做，如果你的工業(yè)生產(chǎn)線中，可能需要用到機器視覺檢測方面的技術(shù)，那么不妨和我們盈泰德科技聊聊，我們會先根據(jù)你的需求分析，免費從一個專業(yè)的角度來給你一個合適的方案，再聽取你的意見，即使沒達成合作，我們也希望能多認識個朋友。