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【产品技术】2.5D特征检测攻克微瑕难题——悟空万博体育全站ManBetX

2024-11-20
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引言:随着工业自动化的迅猛发展,机器视觉的应用已经越来越多深入到智能制造设备的检测领域,其中包含了不同的检测类别,如识别定位、轮廓尺寸、外观缺陷等检测。万博全站APP最新版致力于提供一副成像特征明显的图像,提供行业领先的系统性成像解决方案。本文详细介绍的是悟空万博体育全站ManBetX,通过一次扫描,可以检测2D类型的特征,同时获取2.5D类型的特征,解决压痕类、凹凸点类、细小瑕疵类的检测难题。

 

一、悟空万博体育全站ManBetX的原理

 

“悟空万博体育全站ManBetX”采取了相位偏折技术对于获取的图像进行计算和特征放大。相位偏折技术在广义上属于结构光的一种(也被称之为条纹反射法),主要应用于检测光滑的类镜面物体表面连续变化的特征,我们常称的2.5D特征。一个完整的光学检测系统,包含了相位成像光源、相机镜头模块、图像处理与分析、数据处理、用户界面等组件。

通过计算编程正弦条纹投影至待测物上,利用相机采集待测物表面经过调制的弯曲条纹,进行相机标定。得到相机内参后,将得到的调制条纹图进行与计算或是测量得到的系统几何结构参数进行运算得到梯度关系,最后进行积分重建,将梯度关系转换为高度关系。如下图1-1所示。

图1-1

在实际的测量计算过程中,单一方向的正弦条纹所提供的梯度信息存在一定的局限性。因此,在实践应用中,采用八张不同方向的投影条纹图案来获取表面在水平和竖直两个方向上的梯度分布。只有对这两个方向的梯度分布进行积分处理,才能准确地获取最终的高度信息。

线扫检测中,通过相位线阵光源输出高频信号给线扫相机,将图像数据直接传至图像预处理器,并处理获得对应的八张相位原图和六张预处理效果图。六张预处理器效果图包含形状图1、形状图2、镜面反射图、光泽比图、漫反射图、标准图,可分别对图像具有2.5D凹凸的特征、细小划伤、脏污异物、产品轮廓定位进行提取。

 

二、悟空万博体育全站ManBetX的构成

 

图2-1

用户可根据需求选择面阵/线扫的相位光源、根据被测物的成像视野和精度选择合适的相机镜头,提供图像预处理器及内置图像预处理软件对相机采集的原图直接进行图像预处理。具体产品规格见产品说明手册,本文不做详细说明。

 

三、悟空万博体育全站ManBetX的特点

 

以下面两组成像对比图进行展开:图3-1为常规方案拍摄划痕、脏污及气泡的成像效果,面对细微瑕疵,难以对特征进行处理和提取。图3-2为悟空万博体育全站ManBetX提供的效果图,可以呈现上述难以成像的特征,简化后期的算法处理难度。

图3-1

图3-2

 

特点1 突显2.5D特征变化

图3-3(原图X1)

 图3-4(原图X2)

图3-5(形状图1)

图3-6(形状图1增强)

 

特点2 消除背景干扰

图3-7(原图X1)

图3-8(原图Y1)

图3-9(形状图1)

 

特点3 突显细小划痕缺陷

图3-10(原图X1)

图3-11(原图Y1)

图3-12(反射图)

 

特点4 适应不同反光度产品

图3-13(原图X1)

图3-14(形状图2)

图3-15(原图X1)

图3-16(形状图2)

当前检测产品反光度较低,使用默认的相位光斑无法正常投影到产品上,形成相位偏折效果。该系统提供多种正弦光斑可选,面对不同反光度产品时可根据图像效果进行选择,如上图3-13和图3-15选用不同的正弦光斑,对应的形状图效果大不相同。具有相位偏折变化的原图,对应的形状图中可明显呈现2.5D类型特征。

 

特点5 超快的计算效率

该系统可提供图像预处理器或预处理算子对原图进行处理,通过使用GPU加速,获得超快的计算效率。在特定图像大小的对比下,领先同行接近一半的处理效率,为用户节省CT时间,提升检测效率。

 

四、结语

 

万博全站APP最新版的愿景是成为受人尊重的光源应用服务商,并为之努力,前后推出了行业领先的系统性成像解决方案,如:悟空万博体育全站ManBetX、哪吒线扫光度立体成像系统、盘古线扫分时成像系统、鸿鹄显微自动对焦系统、线扫监控照明成像系统。同时提供具有特色和普适应用的光源、控制器类产品,如:高精度平面无影光源、超高亮频闪光源、超大功率频闪逻辑控制器、高速频闪逻辑控制器、高均匀AOI光源、多分区双目光源等。更多产品和应用,请联系万博全站APP最新版。

 

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