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工业机器人视觉系统的发展前景
我们人类想要实现一系列的活动,例如工作、学习、基本的生活必须依靠我们自身的各大器官配合,除了大脑,最重要的就是眼睛,(工业)机器人也同样如此,要完成生产任务,也需要一套完善的,先进的视觉系统。
机器视觉系统就是利用机器代替人眼来进行各种测量和判断。它是计算学科的一个重要分支,综合了机械、电子、光学、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、人工智能、信号处理、图像处理、模式识别、 光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也大大地推动了机器视觉的发展。
机器视觉系统的应用:
在工业生产上,人通过肉眼来做测量和判断会因疲劳、个人之间的差异等产生误差和错误,但是机器视觉系统却会不知疲倦地、稳定地进行下去。一般来说,机器视觉系统包括了镜头、摄像系统和图像处理系统、照明系统等。对于每一个应用 ,我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。从功能上来看,典型的机器视觉系统可以分为:图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。
工作过程
完整的机器视觉系统的主要工作流程:
1、工件定位检测器探测到物体运动到摄像系统的视野中心,向图像采集部分发送触发脉冲。
2、图像采集模块按照事先设定的程序和延时,分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。
3、摄像机接收到启动脉冲信号,如果处于等待状态,启动-帧扫描,如果有任务,则停止当前操作扫描,重新开始新的一帧扫描。
4、摄像机在开始扫描之前打开曝光机构,其中曝光时间可以事先设定。
5、同事启动脉冲打开灯光照明,灯光的开启时间与摄像机的曝光时间相匹配。
6、摄像机曝光后,正式开始一帧图像的扫描和输出。
7、图像采集模块接收模拟信号通过AD将其数字化,或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。
8、将数字图像数据存放计算机的内存中。
9、处理器对图像进行处理、分析、识别,获得测量结果或逻辑控制值。
10、处理结果控制生产线的工艺动作、进行定位、纠正运动的误差等。
优点
机器视觉系统的优点有:
1、非接触测量,不会产生任何损伤,提高系统的可靠性。
2、具有较宽的光谱响应范围,扩展了人眼的视觉范围,例如使用人眼看不见的红外测量。
3、长时间稳定工作,人类难以长时间对同一对象进行观察,而机器视觉则可以长时间地作测量、 分析和识别任务。
4、机器视觉系统的应用领域越来越广泛。在工业、交通、医疗、农业、国防、金融甚至娱乐、体育等行业都获得了广泛的应用。