漫谈影像仪器的视觉技术

三影塔下

　　机器视觉技术在中国工业产品质量检测领域的应用已经越来越广泛，尤其是在产品的尺寸测量与外观缺陷检测上，像：二次元测量仪，2.5次元影像仪，三次元影像测量仪等影像仪器上面都采用了视频传输的技术，现这一技术已经挑起了大梁。
　　所谓机器视觉，就是利用机器代替人眼来做测量和判断。如：我们把产品放到二次元或是2.5次元测量机上面，这时视频采集卡就相当于人类的眼睛，眼睛通过把看到的影像传送到控制芯片，然后通过二次元或是2.5次元影像测量仪专用的测量软件来是进行产品的观看和测量。一个典型的机器视觉系统包括：光源、镜头、相机、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、显示器、通讯输入输出单元等。
　　一个仪器的精度高不高跟影像效果是有很大的关系，成像效果清晰，测量起来就更方便，更精准，处理。例如全自动影像测量仪，它是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术，具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量，影像地图目标指引，全视场鹰眼放大等优异的功能。同时，基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程，可以满足清晰造影下辅助测高需要(亦可加入触点测头完成坐标测高)。支持空间坐标旋转的优异软件性能，可在工件随意放置的情况下进行批量测量，亦可使用夹具进行大批量扫描测量与SPC结果分类。
　　光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例，在使用的第一个100小时内，光能将下降15%，随着使用时间的增加，光能将不断下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用x射线、超声波等不可见光作为光源。但是在一般的应用中，LED机器视觉光源逐渐成为主角。
　　而全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段，具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意，拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能，依托数字化仪器高速而精准的微米级走位，可将测量过程的路径，对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。这一先进的影像仪器可以轻松学会操作员的所有实操过程，结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能，可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点，具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位，频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来，成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。
　　最新推出的全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式，并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图，实现点哪走哪的全屏目标牵引，测量结果生成图形与影像地图图影同步，可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差，并对其进行标定，从而提高关键数据的批测精度。