(5)金屬板表面自動探傷系統(tǒng)

在對表面質(zhì)量要求很高的特殊大型金屬板進行檢測時，原始的檢測方法是采用人工目視或用百分表加探針進行檢測，該方法不僅易受主觀因素的影響，而且可能給被測表面帶來新的劃傷。金屬板表面自動探傷系統(tǒng)利用機器視覺測試技術(shù)對金屬表面缺陷進行自動檢查，可在生產(chǎn)過程中高速、準確地進行檢測，同時由于該系統(tǒng)采用非接觸式測量，避免了產(chǎn)生新劃傷的可能。該系統(tǒng)采用激光器作為光源，通過針孔濾波器濾除激光束周圍的雜散光，采用擴束鏡和準直鏡使激光束變?yōu)槠叫泄獠⒁?5度的入射角均勻照射在被測金屬板表面上。金屬板放在檢驗臺上，檢驗臺可在x、y、z三個方向上移動，攝像機采用TCD142D型2048線陣CCD，鏡頭采用普通照相機鏡頭，CCD接口電路采用單片機系統(tǒng)。PC主機主要完成圖像預處理及缺陷的分類或劃痕的深度運算等，并可將檢測到的缺陷或劃痕圖像在顯示器上顯示。CCD接口電路和PC機之間通過RS.232口進行雙向通訊，構(gòu)成人機交互式數(shù)據(jù)采集與處理。該系統(tǒng)主要利用線陣CCD的自掃描特性與被檢鋼板在x方向的移動相結(jié)合，提取金屬板表面的三維圖像信息。

(6)汽車車身輪廓尺寸精度檢測系統(tǒng)

英國ROV

(7)奧迪白車身表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)

奧迪公司最近研制成功了一種能夠?qū)Π总嚿肀砻嫒毕葸M行全自動檢測的系統(tǒng)，取名為“智能控制白車身表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)”。該檢測系統(tǒng)綜合采用了投影光柵直接相位采集、高速數(shù)字圖象處理、表面缺陷圖象模式自動識別、智能化質(zhì)量判斷、自適應系統(tǒng)學習技術(shù)、高速數(shù)字信息網(wǎng)絡、松散化自調(diào)節(jié)軟硬件結(jié)構(gòu)以及機器人系統(tǒng)控制技術(shù)，可以在傳動速度為5m/min的生產(chǎn)線上，對焊裝完畢的白車身進行100％的在線檢測。整車檢驗時間為1分20秒。通過自動測試與分析，將過去靠肉眼無法分辨的表面缺陷直接標記在車身上，使白車身進入噴漆工序之前即可對缺陷處進行打磨，節(jié)省了表面噴涂過程中的打磨工序，既節(jié)約了大量制造成本，同時又提高了車身的表面質(zhì)量。

此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產(chǎn)自動化水平和檢測系統(tǒng)的智能水平。

5.機器視覺系統(tǒng)與CMM的集成

隨著國際市場競爭的加劇，各國的制造企業(yè)越來越清楚地認識到，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，是決定企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。隨著市場環(huán)境的多樣化，企業(yè)對龐大的與質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)的采集、處理和傳遞提出了更高的要求，更具柔性和自動化的CAQ系統(tǒng)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：①在必要的情況下，CAQ系統(tǒng)可以100％地檢測產(chǎn)品，而不像現(xiàn)在普遍采用的抽樣檢測；②將檢測規(guī)劃集成到加工過程中，形成閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，在檢測時確定產(chǎn)品相對于標準尺寸的偏差，并在線糾正，因此，可獲得近100％的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；③機器視覺和先進的圖像處理技術(shù)、逆向工程技術(shù)已廣泛地應用于自動化檢測，因此，可完成智能化、柔性、快速和低成本的檢測目標。④適用于不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)可將新的產(chǎn)品技術(shù)要求直接從CAD/CAM數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)綑z測系統(tǒng)中，不需要操作人員編制特殊的程序。

機器視覺和逆向工程等技術(shù)的發(fā)展及其與CMM的集成，可以進一步提高CMM的測量效率。對于具有原始CAD模型的測量對象，可以利用機器視覺系統(tǒng)，迅速識別對象物的形狀及其在測量平臺的位置和狀態(tài)，完成機器坐標系、工件坐標系、攝像機坐標系三者之間的轉(zhuǎn)換，幫助CMM實現(xiàn)檢測路徑自動形成與測量結(jié)果判斷。機器視覺系統(tǒng)將采集到的信息傳輸?shù)接嬎銠C，同時計算機控制視覺系統(tǒng)的操作，另一方面計算機將生成的檢測規(guī)劃傳輸?shù)紺MM控制器中，由該控制器控制CMM測量，再將測量結(jié)果反饋回主控計算機，形成閉環(huán)反饋檢測系統(tǒng)。

為了生成檢測規(guī)則，利用CAD/CAM數(shù)據(jù)庫中所存在的信息，將機器視覺得到的圖像數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)進行匹配，自動確定工件位置，選定檢測項目、檢測點和檢測路徑；確定測量點的方法是：為盡可能減少測量誤差，事先對測量對象均以等間隔指定測量點；最后生成CMM的測量指令傳輸?shù)紺MM控制器上，開始測量。對于不存在原始CAD模型的測量對象，可以采用逆向工程技術(shù)，即通過對機器視覺系統(tǒng)所采集到的測量點的三維坐標進行處理，重建該物體的CAD模型。

6.結(jié)語

機器視覺測試系統(tǒng)能夠大幅降低檢驗成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度和提高生產(chǎn)效率。作為高精度、非接觸的測量方案，視覺系統(tǒng)涉及到光學和圖像處理算法，本身就是高度專業(yè)化的產(chǎn)品，在整個測量控制系統(tǒng)中，往往要與運動控制系統(tǒng)配合完成位置和進給控制。另外，生產(chǎn)線上對多工序進行同步連續(xù)檢測時，必須使視覺系統(tǒng)具備分布式聯(lián)網(wǎng)能力。機器視覺與運動控制、網(wǎng)絡通訊等先進技術(shù)的結(jié)合正在改變工業(yè)自動化生產(chǎn)的