機器視覺在汽車制造業中應用重要性
“機器視覺”的用途很多，隨著20世紀90年代以來光電、自動化和計算機圖像處理技術的迅速發展，機器視覺已在包括汽車制造業在內的很多工業部門得到越來越廣泛的應用。作為一種新穎而又實用的傳感技術，圖像檢測單元近年已實現產品化，一些知名的廠商，如日本的松下公司、德國的西門子公司等都推出了品種規格齊全的系列化產品，包括光源、攝像頭、處理器等，對圖像檢測技術的推廣應用創造了有利的條件。與此同時，所頒布的相關標準不但規范了生產，而且為用戶在不同情形下選用合適的檢測單元，更快、更好地進行系統設計提供了依據。
相比之下，國內在這方面尚處于起步階段，即使在近20年獲得迅速發展的汽車制造業，機器視覺的應用也相當有限。但通過以下應用實例，可清楚地看出這項新技術的應用前景。
在精密測量中的應用
圖1位移檢測系統示意圖
精密測量是機器視覺一個重要的應用領域，其對被測對象進行測量的原理如圖1所示。檢測系統主要由光學系統、CCD攝像頭和計算機處理系統（圖中未表示）等組成。由光源發出的平行光束照射到被測對象的檢測部位上，其邊緣輪廓經過顯微光學鏡組成像在攝像機的面陣CCD像面上，經計算機進行圖像處理后獲得被測對象邊緣輪廓的位置。如果使被測對象產生位移，再次測量其邊緣輪廓位置，則兩次位置之差便是位移量。顯然，若被測對象的兩條平行的邊緣輪廓能處于同一幅圖像內，則其二者位置之差即為相應尺寸。
上述系統極為適合對大批量生產情況下工件的在線檢測，尤其是當被測對象尺寸較小、形狀比較簡單時，更能顯示其優越性。電子接插件，包括汽車電子產品中的接插件就是典型例子，它們的生產效率和成品尺寸精度都較高，前者可達到每分鐘數百件，而后者多數為0.01mm的數量級。當采用圖1所示系統進行測量時，零件（插腳）所形成的圖像由于與其明亮背景之間的強烈對比，而具有清晰的剪影效果。這樣的理想圖像為準確測量被檢對象的尺寸和輪廓（形狀）特征創造了條件。圖2顯示了一部分沖壓成形的插腳隨著金屬輸送帶通過檢測工位時產生的典型背光圖像
需指出的一點是，盡管采用的是對零件圖像的邊緣檢測，但根據工件的不同情況，具體做法上仍有差別。如對圖2所示零件（插腳）的圖像上可以設置3條（L1、L2、L3）或多條檢測線，分別采用簡單的閥值法或單雙峰法檢測出零件的邊緣信息。由于3條檢測線之間保持著相互垂直交叉的關系，因此可以通過聯立3線（或多線）的邊緣檢測點確定插腳相對于圖像平面的位置（X、Y）和轉角（?）。這些目標零件的位置信息（邊緣坐標和起始轉角）將傳送給計算機處理系統，以做出相應的評價。
圖像檢測技術用于精密測量的另一個實例是在刀具預調測量中的應用。傳統的檢測方式是光學投影和光柵數顯表相結合，前者用于瞄準定位，后者用于測量、讀數。整個過程需較多的人工參與，對操作人員的要求高，效率卻較低。幾年前誕生的新穎刀具預調測量儀把機器視覺、光柵技術、計算機軟硬件、自動控制技術等有機結合，使傳統的工作方式發生了根本變化，無論在測量精度、操作方便和工作效率上都有了極大的提高。而主要原因就是以機器視覺替代了傳統的光學投影，從而徹底改變了原有的工作模式。
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