通過機器視覺對硬盤容器上蓋的字符進行視覺識別判斷是否混料？

發布時間：2023-09-20瀏覽量：1424

　　客戶的需求：

　　? 檢測內容

　　硬盤容器上蓋字符識別，以判斷是否有混料。

　　? 檢測要求

　　利用硬盤容器上蓋表面字符，來判斷是否有混料的情況發生，先識別全部字符。

　　? 視覺可行性分析

　　對貴司的樣品進行了光學實驗，并進行圖像處理，原則上可以使用機器視覺系統進行測試測量。

　　? 結果

　　對樣品進行分析，可以在相同的光照與位置下測量出不同位置的字符并識別出來。

　　使用的LED光源、工業相機、工業鏡頭等硬件的具體信息，請參看下面的內容。

　　? 測試條件

　　產品測試時，只讀取了一個相對較小的區域內的字符，并且沒有明顯的視覺定位系統，因此需要運動機構有相對較精密的定位機構，以保證字符能正常的出現在ROI(興趣區域)內，從而準確的讀取字符。

　　? 使用硬件

　　LED光源：CSR-90-ICOb 3個……用于突出特征

　　光源控制器：CSR-24T2-SPV 3個……用于光源供電

　　工業相機：AVT Stingray F125B 3個……用于獲取影像

　　相機電纜：5米1394B線 3條……用于傳輸影像

　　圖像采集卡：1394B圖像采集卡 3塊……用于采集影像

　　工業鏡頭：SV-2514H 3個……用于光學成像

　　? 安裝條件

　　檢查方式如上圖所示，硬盤容器從下方走過，如在生產線的傳送帶上，在產品表面上方約85mm處放置同軸光源CSR-90-ICOr，在產品表面上方約190mm處，放置相機鏡頭等圖像采集部分。分析產品可以知道，其字符主要分布在三條相對平行的“直線”上，因此我們使用三個工業(三套圖像采集處理系統)，對每條線上的字符進行識別，這樣做即方便產品光學成像，而且可以降低硬件成本。如果使用一個工位將所有字符識別完，對光源要求非常苛刻，使用的工業相機，也至少要500萬像素以上的，而且最后的結果是還不一定能出理想的效果。

　　產品測試區域如下圖所示：

　　工位一的相機負責TEST1~TEST5,工位二的相機負責TEST6~TEST9，工位三的相機則負責TEST10~TEST11。當然以上的測試區域是根據實驗得到的數據，實際情況中可能需要將字符劃分的更細，如將TEST11再分成兩個測試部分。

　　光源工作距離：85mm，指光源到線圈最高端的距離

　　相機工作距離：190mm，指鏡頭表面到目標的距離

　　視場：40*30mm，指相機拍攝視場的大小(可見區域)

　　? 最優化方案

　　在這里，我們將告訴您，為什么選擇這樣的硬件，選擇這些硬件的有什么好處。

　　? LED光源 CSR-90-ICOb

　　因硬盤容器上蓋的表面是比較平整的面，使用CSR-90-ICOb光源，從上往下直射照射，字符的邊緣將被表現為黑色，而其它地方則表現為白色，利用字符邊緣，有利于字符的識別。

如下圖所示為實際成像圖：

　　? 光源控制器 CSR-24T2-SPV

　　光源需要相應的供電設備，一般工業使用模擬控制器或數字控制器就足夠了，在本方案中，首先使用的是同軸光源，因其使用分光鏡，其亮度只有相同尺寸面光的1/4不到;其次，我們希望機器視覺系統能夠有較高的處理速度，在檢測過程中可以在某機構上連續運行的進行檢測;第三，為了延長光源的使用壽命。因此我們推薦使用CSR-24T2-SPV頻閃控制器。其可以在瞬間增亮光源亮度，可以給相機提供100微秒級別的曝光時間，以減少產線振動、物體運動等引起的誤差，因為其只是在拍照的瞬間點亮光源，因此可以延長光源的使用壽命。

　　? 工業相機 AVT Stingray F125B

　　AVT Stingray F125B相機是一款德國進口125萬像素的1394B工業CCD黑白，其分辨率是1292x964pix，我們的視野定為40x30mm，則我們的視覺精度可以達到40/1292=0.031mm/Pix或30/964=0.031mm/Pix，有這樣的精度，以產品上的最小字符“-”來看，其尺寸約為1x0.5mm，按像素來算，則有1/0.031=32像素(32x16Pix)，已經可以識別出字符。

　　? 工業鏡頭 VST SV-2514H

　　SV-2514H是日本VST公司生產的一款百萬像素級低畸變工業鏡頭。其優秀的成像質量，小巧的體積，低廉的價格，是本方案的理想之選。當然本鏡頭，只是在我們實驗室測試條件下使用的鏡頭，如果客戶需要將工作距離縮小或變大，可以更換其它的合適的鏡頭進行處理。

　　? 測試結果畫面

　　? 產品的不同位置測試結果