理论教育 视觉检测系统原理和组成简介

视觉检测系统原理和组成简介

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了实现这些离散点的测量,系统采用所谓的“立体看台”安装策略,将多个传感器独立安装在其相应的空间位置,以监测该点的坐标变化。系统所用的轮廓传感器基于光条结构光法,它由光条投射器和CCD摄像机组成。电源箱提供系统所需的所有直流工作电压。由CCD摄像机获得的关于被测物体的图像,经计算机软件算法处理,从图像信息中提取相关的被测点(边)的坐标偏移信息。

视觉检测系统原理和组成简介

建立本文所述系统的目的是实现外形尺寸较大的物体(如小轿车车身)上一些特征点的三维坐标测量。这些点往往是按CAD的设计尺寸进行加工后的总成或分总成(如焊装后的轿车白车身)上的关键点,其分布是按设计要求分散在工件的不同位置,具体表现为:棱边位置、表面位置(在法线方向)、断边顶点、单点或多点偏差、表面特征(孔、缝)等。为了实现这些离散点的测量,系统采用所谓的“立体看台”安装策略,将多个传感器独立安装在其相应的空间位置,以监测该点的坐标变化。

系统所用的轮廓传感器基于光条结构光法,它由光条投射器和CCD摄像机组成。光条投射器产生一个光条结构光,它由半导体激光器经光学系统形成。表面传感器基于网格结构光,其投射器与轮廓传感器的不同,它选用光栅投影方式实现多光条结构光的编码,其图像处理时要正确地识别光平面的编码序号

多个视觉传感器由夹具支承在一固定刚性框架上,其工作距离和方位是非常灵活的,中间可以插接多种用途的关节或转向夹具。这样固定方式是为确保各传感器的稳定性,同时又有灵活性,让传感器可以同时“看到”棱边的两个面或在表面和孔面的法线上。这种读取信息的方式是按设计要求安排的。传感器布置在被测车身左侧围各测量点处,侧围由几个紧固销钉固定,并可方便地更换被测车围。(www.daowen.com)

各传感器通过多股电缆线与控制柜相连。控制柜内设有计算机接口、可编程序逻辑控制单元、多路选一译码、信号及电源切换电路等。此外,它与计算机通信,具有状态回读和当前作业点指示功能。整个系统除了控制柜外,还有一台AST386计算机、电源箱和图像监视器。电源箱提供系统所需的所有直流工作电压。计算机内装有一块伪彩色图像采集卡。各个传感器内摄像机输出的图像信号由这样一个图像卡接收,完成图像数据采集和存储。当前处理的图像是由计算机控制截取的,每次激活一个传感器中的投射器和接收器,依次逐点完成设定点数的测量。

由CCD摄像机获得的关于被测物体的图像,经计算机软件算法处理,从图像信息中提取相关的被测点(边)的坐标偏移信息。图像算法的目标是从2D图像信息复现已经“丢失”的3D空间描述978-7-111-44452-7-Chapter14-1.jpg,它包括图像滤波、亚像素级光条算法、曲线拟合和坐标复现等。

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