生产线上传送带不停运转,一个细微的图像翻转问题可能导致整批检测结果作废,工程师小张盯着屏幕上颠倒的图像,意识到必须彻底解决基恩士工业相机照片反转的难题。

“这图像怎么老是歪的?”在工厂视觉检测岗位上干了五年,李工对工业相机拍照位置不准的问题早已司空见惯。根据经验,不同机械设计能力导致的物体位置变化通常在0.3毫米到1毫米之间-1

而在检测运转中的物体时,这种偏差可能更大。但最近新上的基恩士系统,照片总是出现反转问题,让他头疼不已。


01 位置难题

工业视觉检测中,图像在视野中的位置不稳定是个老大难问题。当图像位置不确定时,后续的尺寸测量等图像操作就难以进行-1

生产线上的产品不可能每次都完美地出现在相机视野的正中央,这种偏差是绝对的,而位置固定则是相对的。

普通消费级相机倒置问题,通常可以通过检查设置菜单中的“图像方向”、“自动旋转”等选项来解决-2。但工业环境复杂得多,机械振动、传送带偏移、安装角度变化等因素都会导致图像方向异常。

解决基恩士工业相机照片反转问题,单纯依靠硬件调整往往不够。市面上主流视觉系统厂商如基恩士、康耐视、欧姆龙都推出了位置自动调整功能-1,关键在于如何正确使用这些功能。

02 专业校准工具

面对图像倾斜问题,基恩士VS系列智能相机内置的校准工具成了救星。在实际案例中,由于新旧相机工作距离不同,新相机拍摄的图像出现了明显倾斜,严重影响了测量精度-3

基恩士的校准工具能同时处理图像扭曲和比例校正问题,对于悬挂在架空传送带上的货架,因货架角度和传送带位置变化而加剧的图像偏差,这一功能显得尤为重要-3

通过边缘检测工具识别帧中的一致特征,基于这些测量结果动态定位零件,所有操作都可通过VS Creator软件中的Vision Dashboard进行管理-3

这个仪表板就像电子表格环境,工具参数可以链接到仪表板单元格或其他参数,使得在多个工具之间共享公共变量变得简单。

03 视觉模板建立

解决基恩士工业相机照片反转的另一关键是建立可靠的视觉模板。视觉模板是系统在生产中比对不同位置产品的基准,因此建立模板时必须选择轮廓清晰、表面清洁的产品-10

建立模板的产品应放置在视觉图像的中央位置,这样便于系统快速比对产品-10

在基恩士系统中,进入相机设定画面后,可以根据图像清晰程度调节快门速度和相机感度,使图像轮廓清晰明了-10

设定主要是建立模板的过程。在相机设定中,图像注册功能可以将当前视觉画面中的图像注册为相机模板-10

04 预处理与检测条件

面对基恩士工业相机照片反转问题,预处理步骤不容忽视。预处理方法包括二值化、对比度转换、膨胀、收缩、模糊处理等,需根据图像清晰程度选择合适的处理方法-10

对于图像的预处理,需要根据图像的清晰程度决定是否需要进行预处理-10

检测条件的设定同样重要,这决定了视觉系统对每个产品的对比方式,主要包括检测方向和边缘方向-10

例如,当设置检测方向是由下到上,图像中的颜色是从白色过渡到黑色时,边缘方向应设为由明到暗-10

05 实际应用技巧

解决基恩士工业相机照片反转问题,需要结合实际情况灵活应用各种工具。在基恩士系统中,相机边缘设定分为横边和竖边两部分-10

范围设定时,应用蓝色矩形框选中非常明显的特征,以便自动运行时对比特征的确定-10

如果图像中有很多相似特征或图像不清晰,可以使用屏蔽框把干扰部分屏蔽-10

预处理步骤可以对选中特征点的横边范围进行处理,消除轮廓不清晰、毛刺突出、黑白对比不够明显等问题-10

06 仿射变换应用

对于更复杂的位置变化,仿射变换是专业解决方案。仿射变换可以根据图像中最明显的特征生成变换矩阵,最终将图像调整到同一位置-1

简单来说,仿射变换的流程是:首先获取图像中最明显的特征元素,然后生成变换矩阵,最后根据这个矩阵调整原始图像的位置-1

这种调整可以包括平移、旋转、缩放等多种变换-1。基恩士等公司的位置自动调整功能本质上就是应用了仿射变换原理-1

对于基于PC的视觉系统开发者来说,掌握仿射变换技术是跟上智能相机发展步伐的关键-1


生产线上,基恩士相机镜头下的产品图像稳定而清晰,方向一致得像用尺子量过一样。传送带上的零件以每分钟60个的速度通过检测区,系统稳定地区分着四种颜色的产品正反面-6

李工看着屏幕上整齐排列的检测结果,转身离开了监控室。生产数据在大屏幕上流动,视觉系统后台的校准程序持续运行,那些曾经令人头疼的基恩士工业相机照片反转问题,已经成为了系统日志中偶尔出现的提示信息。