機(jī)器視覺系統(tǒng)之案例篇

—案例篇機(jī)器視覺系統(tǒng)主講人：張勇中國大恒（集團(tuán)）有限公司北京圖像視覺技術(shù)分公司機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用

在玻璃瓶生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生各種的缺陷產(chǎn)品，給產(chǎn)品帶來嚴(yán)重隱患，隨著競爭日益激烈，客戶對玻璃瓶質(zhì)量的要求越來越高，為了提高產(chǎn)品出廠質(zhì)量，廠家現(xiàn)在靠人工檢查挑除廢品。但人工檢查速度慢，需要占用大量的人力、物力資源和場地資源，而且人眼極易出現(xiàn)疲勞和疏忽的情況。

機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用提高檢測精度,統(tǒng)一檢測標(biāo)準(zhǔn),消除人工檢測的個體差異；提高檢測速度,實現(xiàn)產(chǎn)品全方位實時檢測；一次投入,平均成本遠(yuǎn)小于人工成本；對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,便于前端工序查找問題,為后續(xù)工序提供建議。機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用主要功能需求:檢測系統(tǒng)針對藥用玻璃瓶的缺陷檢測，包括白色瓶、棕色瓶及有刻度的瓶子等，如下圖所示；檢測瓶子高度范圍在15-150mm，檢測速度要求0-280個/分鐘機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用主要檢測指標(biāo):尺寸檢測（包括瓶高、瓶身外徑、瓶口外徑、瓶口高度等）；瓶身外觀缺陷（包括氣泡、雜質(zhì)、褶皺、橫豎條紋、粘連、結(jié)石、裂紋、刻痕、擦傷及明顯的油臟、手印等）；瓶底缺陷從側(cè)面可以拍攝到（包括瓶底凹凸不平、底刺、偏底等）；瓶肩部缺陷（包括斜肩、歪瓶、與瓶身類似的外觀缺陷等）；瓶口部分的檢測內(nèi)容是除了檢測瓶身外觀上那些缺陷類型外，還需要檢測缺口、破口、圓口不齊等缺陷。

機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用檢測系統(tǒng)需求分析:為了檢測整個瓶身缺陷，選擇四個相機(jī)從四個方向進(jìn)行檢測，保證每個相機(jī)有效檢測區(qū)域為90度；為了適應(yīng)各種顏色瓶子檢測，系統(tǒng)選用高亮度的背光源從玻璃瓶背后打光方式；為了適應(yīng)各種規(guī)格瓶子檢測，系統(tǒng)選用可變焦鏡頭，實現(xiàn)各個規(guī)格的瓶子都能占滿整個視場；單獨利用一個工位對瓶口缺陷進(jìn)行檢測，為了更好地拍攝瓶口缺陷，專門設(shè)計一個特殊的碗型燈光源，對瓶口進(jìn)行打光。

機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用

檢測系統(tǒng)采用五臺大恒自產(chǎn)140萬1394接口CCD數(shù)字相機(jī)，當(dāng)玻璃瓶在傳送帶上運動通過時，系統(tǒng)采用外觸發(fā)方式在固定位置準(zhǔn)確抓拍四個側(cè)面的圖像和一個瓶口圖像，然后把圖像傳輸?shù)絻膳_高性能處理器中進(jìn)行處理和分析計算，其結(jié)果匯總到一臺服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一控制和顯示。機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用檢測系統(tǒng)主要分為以下幾個模塊:圖像采集模塊標(biāo)準(zhǔn)模板訓(xùn)練模塊產(chǎn)品檢測模塊錯誤分類模塊顯示模塊機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用圖像象采集模塊根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同動態(tài)調(diào)整圖像放大比例;根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境動態(tài)設(shè)置相機(jī)參數(shù);根據(jù)產(chǎn)品到位信號外觸發(fā)采集圖像,適應(yīng)現(xiàn)場機(jī)速快慢變化.機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)模板訓(xùn)練模塊提供友好方便的模板訓(xùn)練交互界面根據(jù)產(chǎn)品不同的檢測區(qū)域和檢測參數(shù)根據(jù)瓶子形狀特征，提供設(shè)置檢測多邊形區(qū)域，使瓶子各個區(qū)域得到有效檢測機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用產(chǎn)品檢測模塊

通過標(biāo)準(zhǔn)定位模塊對瓶子進(jìn)行定位，解決瓶子由于傳送帶原因?qū)е聝A斜問題，提高檢測尺寸的精度；通過預(yù)處理調(diào)整瓶子整體亮度，得到實際處理區(qū)域；對實際區(qū)域處理,消除干擾，得到錯誤區(qū)域，并對錯誤進(jìn)行分類。機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用錯誤分類模塊根據(jù)缺陷形狀特征和產(chǎn)生部位判斷缺陷類型對于一些分的不太明顯的缺陷，如小結(jié)石、黑點等用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫中圖像數(shù)據(jù)人為設(shè)置,系統(tǒng)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動學(xué)習(xí)錯誤特征,在后續(xù)檢測中自動歸類機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用顯示模塊錯誤缺陷實時顯示錯誤類型自動統(tǒng)計方便歷史記錄查詢,與實際錯誤產(chǎn)品對照模板設(shè)置過程中全部圖形界面交互,方便操作可以實時跟蹤顯示錯誤圖像機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用氣泡薄皮裂紋黑點機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用

系統(tǒng)可以適應(yīng)不同產(chǎn)品規(guī)格對產(chǎn)品實現(xiàn)實時在線質(zhì)量檢測可以擴(kuò)展到對于啤酒瓶等別的種類的玻璃瓶檢測最終客戶使用方便靈活機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶檢測中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

在當(dāng)今印刷行業(yè)，激烈的競爭使得用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)品質(zhì)量對于印刷企業(yè)的生存扮演著至關(guān)重要的角色。印刷企業(yè)一般都采用工人檢測的方法，但是人眼長時間處于緊張狀態(tài)，容易產(chǎn)生疲勞，產(chǎn)品漏檢和廢品出廠的現(xiàn)象時有發(fā)生，造成了用戶對企業(yè)投訴率長期居高不下，對企業(yè)聲譽產(chǎn)生了不良影響；同時還需要大量的人工，這樣又增加了企業(yè)生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)競爭力。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用人工檢測存在的問題易疲勞：檢測質(zhì)量不穩(wěn)定主觀性強(qiáng)：難以形成一致的檢測

易受干擾：易受情緒、印刷品特性（如凹凸、鐳射光柱）成本高：需雇傭大量人工，人力成本不斷升值。速度低機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用可以在印前、印刷過程中和印后，但目前多數(shù)應(yīng)用集中在印后質(zhì)量檢查。中國有幾萬家印刷企業(yè)，真正使用檢測系統(tǒng)的很少，除印鈔、票證等特殊行業(yè)外，主要是在包裝行業(yè)。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用在線檢測和離線檢測在線檢測系統(tǒng)安裝在膠印機(jī)、凹印機(jī)、柔印機(jī)、印碼機(jī)等印刷設(shè)備上，實時檢測印刷質(zhì)量。印品可以是單張紙，也可以是卷筒紙。離線檢測系統(tǒng)通常裝在檢品機(jī)或復(fù)卷機(jī)上。進(jìn)行出廠前檢測，檢品機(jī)通常具有分倉功能，根據(jù)檢測結(jié)果將好、壞品自動分配到不同的倉中。在線檢測系統(tǒng)與離線檢測系統(tǒng)的視覺檢測部分在功能上基本相同，最主要的區(qū)別在于缺陷品的處理方法上。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用離線檢測系統(tǒng)：小張檢品機(jī)機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用工作原理由送紙飛達(dá)、糾偏機(jī)構(gòu)、拍攝平臺、廢品處理、收紙平臺、點數(shù)機(jī)構(gòu)組成。印品通過送紙飛達(dá)和糾偏機(jī)構(gòu)后，整齊的傳送至拍攝平臺的輸送帶上，在傳輸帶上方有一臺高速彩色的線陣相機(jī)(Dalsa)，實時拍攝印品圖像，與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，判斷印品是否有缺陷，有缺陷的印品在經(jīng)過廢品處理部分時被剔除到廢品箱，合格的印品被按順序整齊的收到好品箱，達(dá)到預(yù)先設(shè)定好的印品數(shù)量時，會自動送出。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用適應(yīng)產(chǎn)品模切后的小張產(chǎn)品，如煙包、藥包等

機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

系統(tǒng)特點全面檢測，檢測項涵蓋所有印刷工藝，檢測完畢即可出廠。高速檢測，最高檢測速度達(dá)4萬張/小時，大幅節(jié)約人力成本可控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可針對不同印刷品、區(qū)域設(shè)置不同檢測精度，靈活控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?？旖莸臄?shù)據(jù)查詢，實時存儲檢測結(jié)果信息，便于統(tǒng)計分類。實時的缺陷顯示，實時顯示缺陷區(qū)域圖像，及時發(fā)現(xiàn)連續(xù)次品，調(diào)整印刷工藝。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

離線檢測系統(tǒng)：大張檢品機(jī)機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

工作原理由送紙飛達(dá)、定位機(jī)構(gòu)、吸風(fēng)滾筒、檢測系統(tǒng)、廢品處理、收紙平臺、紙張傳送機(jī)構(gòu)組成。印品通過送紙飛達(dá)并且精確定位后被穩(wěn)定地傳送到吸風(fēng)輥筒上，檢測系統(tǒng)使用高速線陣相機(jī)(Dalsa)拍攝印品圖像，通過視覺算法實時進(jìn)行處理，與標(biāo)準(zhǔn)檢測模板對比后檢測出合格品和不合格品，合格品通過收紙排整齊地疊放在收紙臺上，不合格品也有序地落放在廢品箱內(nèi)機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用適應(yīng)產(chǎn)品模切前的大張產(chǎn)品，如條包等

機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

系統(tǒng)特點小張檢品機(jī)的特點大幅面檢測，最高檢測幅寬高達(dá)1020mm，檢測效率更高；高速檢測，最高檢測速度達(dá)8000大張/小時，大幅節(jié)約人力成本機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

離線檢測系統(tǒng)：復(fù)卷檢品機(jī)機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

工作原理由放卷機(jī)構(gòu)、糾偏裝置、輸料導(dǎo)輥、張力檢測、視覺檢測、長度檢測、收卷機(jī)構(gòu)、操作界面、電氣控制等部分組成。其中視覺檢測部分是核心，包括彩色線陣攝像機(jī)、高精度鏡頭、LED光源、圖像處理單元、PLC信號控制、數(shù)據(jù)存儲及顯示等幾部分，實時檢測機(jī)器上卷動的材料，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷產(chǎn)品時能夠及時停機(jī)并顯示出缺陷位置和類型，機(jī)器會自動將缺陷產(chǎn)品停在操作臺上，待操作工人處理后再繼續(xù)運行。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用適應(yīng)產(chǎn)品各類標(biāo)簽、薄膜、煙包、藥包等軟包裝。

機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

系統(tǒng)特點高速檢測，最高檢測速度達(dá)200m/min，大幅節(jié)約人力成本；多幅寬選擇，檢測幅寬有350、650、1050、1250mm可選，更適應(yīng)客戶檢測需求；機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

檢品機(jī)可檢測的缺陷

所有檢品機(jī)都可準(zhǔn)確的檢測出印刷過程中所產(chǎn)生的飛墨、蹭臟、污垢、漏印、套印偏差、色差、刀絲、裁切偏差等常見印刷缺陷。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用在線檢測系統(tǒng)機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

在線印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)可配合卷凹機(jī)、膠印機(jī)、柔印機(jī)、印碼機(jī)等印刷設(shè)備。可實現(xiàn)印刷過程中實時、100%質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時系統(tǒng)可實時報警，幫助操作員及時排除故障，防止連續(xù)廢品產(chǎn)生，大大降低廢品率。該系統(tǒng)包括不變信息（整幅印品表面信息固定）和可變信息（印品表面包含各種號碼、英文字符等變化信息）兩種系統(tǒng)類型。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用適用材料普通白卡紙、銀卡紙、金卡紙、素面鐳射紙、塑料薄模、透明半透明材料等。可檢缺陷色差、墨點、漏印、飛蟲、污垢、刀絲、頭發(fā)絲、拉墨、拉條、套印偏差等常見印刷缺陷。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用

可變信息在線印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)可用于識讀設(shè)備的制造號、商品的序列號、生產(chǎn)日期、價格等，編碼的形式可以是阿拉伯?dāng)?shù)字、中英文字符、一維條形碼、二維條形碼等。檢測系統(tǒng)可以安裝在多種印碼機(jī)上，也可以安裝在其它生產(chǎn)線上。機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)(ITS)，是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計算機(jī)處理技術(shù)等應(yīng)用于交通運輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng)。機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

視頻闖紅燈車輛抓拍系統(tǒng)(俗稱電子警察）是以攝像機(jī)為拍攝部件，針對機(jī)動車闖紅燈違法行為進(jìn)行圖片取證的系統(tǒng)產(chǎn)品。前端采用地感線圈感應(yīng)和紅燈信號觸發(fā)，并附帶測速功能。抓拍圖片存于本地工控機(jī)，可通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)自動傳輸?shù)街笓]中心。機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用流動電子警察（車載或手持）（數(shù)字高清）高速卡口（數(shù)字高清）治安卡口（數(shù)字高清）十字路口電子警察（主要是模擬相機(jī)）機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要組成部分?jǐn)z像機(jī)（模擬、數(shù)字）雷達(dá)或地感線圈工控機(jī)閃光燈其他(顯示器、供電、云臺等）機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用連續(xù)采集模式相機(jī)工作在連續(xù)采集模式，當(dāng)雷達(dá)（地感線圈）監(jiān)測到違章車輛時，保存視頻圖像(如果為夜間，同時控制閃光燈閃光)。觸發(fā)采集模式相機(jī)工作在觸發(fā)模式，當(dāng)雷達(dá)（地感線圈）監(jiān)測到超速車輛時，使用軟觸發(fā)，攝像機(jī)進(jìn)行抓拍。（如果為夜間，同時控制閃光燈閃光）。機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用數(shù)字高清攝像機(jī)大恒自產(chǎn)CCD系列：SV-1394，SV-GigeJAI：BB500GE機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

此電子警察系統(tǒng)采用JAI公司的

BB500GE相機(jī)。每個路口配有4只或8只相機(jī)（根據(jù)車道的大小來定），并且配有4個閃光燈（主要在晚上補光使用）。抓拍車速適應(yīng)范圍：5km/h～150km/h。機(jī)器視覺在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用關(guān)于JAIBB500GE500萬像素的高分辨率，可以覆蓋更多的車道及拍攝非常清晰的圖像，方便了后期圖像處理；具有自動曝光的功能，可以