如果企業(yè)沒有特殊需求,CCD傳感器相機(jī)是保證圖像質(zhì)量和穩(wěn)定性的首要選擇,其中相機(jī)的分辨率和幀率主要根據(jù)檢測精度和檢測速度來選擇,通過計算檢測物體的視場大小與相機(jī)與被測物之間的距離決定合適的分辨率,考慮被測物體的運動速度與檢測精度要求選擇相機(jī)的幀率。
需要根據(jù)相機(jī)的極限分辨率來選取對應(yīng)的鏡頭分辨率,選擇大于相機(jī)極限分辨率的相機(jī)即可,還需要根據(jù)工作距離與視野計算鏡頭的焦距,并根據(jù)被測物體與相機(jī)的距離變化選用合適的景深。在高精度測量下,要保證測量精度,除以上參數(shù)的正確選擇之外,可以選擇幾何畸變相對于普通鏡頭小的遠(yuǎn)心鏡頭,遠(yuǎn)心鏡頭不僅幾何畸變較小,還能減小物體距離變化帶來的誤差。
若無特殊要求,對可見光光源,應(yīng)優(yōu)先考慮使用LED光源,在對采集圖像質(zhì)量有決定性影響的光源均勻性上,LED光源明顯優(yōu)于鹵素?zé)簟⑷展鉄舻绕渌庠矗宜€具有耗電低、使用壽命長和對環(huán)境無污染的優(yōu)點。為了減小外界光對視覺系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,也可以通過增加光源箱的方式屏蔽外界光源。
硬件采集到的原始圖像最終要通過圖濾波、邊緣檢測等算法才能完成檢測功能,實現(xiàn)檢測結(jié)果的輸出。其中圖像濾波可以抑制采集到圖像中存在的噪聲,降低光源與灰度值不穩(wěn)定的問題,提高信噪比,其本質(zhì)是通過算法保證圖像上像素點間最小方差最小。對于高精度測量系統(tǒng)來說,粗邊界像素級精度往往難以滿足要求,亞像素級邊緣定位技術(shù)在像素級別位置通過細(xì)分算法與擬合方法結(jié)合可以使邊緣位置達(dá)到0.1甚至0.01的亞像素級精度,視覺檢測系統(tǒng)檢測精度得到保證。
大程度減少外部環(huán)境的干擾,嚴(yán)格按照機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)標(biāo)注使用準(zhǔn)則使用,例如相機(jī)在出廠時都會標(biāo)志正常工作的溫度范圍,工廠應(yīng)當(dāng)確保機(jī)器在正常溫度內(nèi)工作。使用合格的視覺產(chǎn)品,合格的視覺產(chǎn)品會在出廠時經(jīng)嚴(yán)格的抗干擾測試,極大的降低了外界電磁干擾對硬件電路的影響。
總的來說,機(jī)器視覺系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮多方面的因素,除了根據(jù)需求按照常規(guī)選型參數(shù)選擇相應(yīng)參數(shù)的設(shè)備之外,還需要考慮光源的穩(wěn)定性、相機(jī)的畸變誤差,以及被檢測物體與相機(jī)之間的相對運動等因素給視覺檢測系統(tǒng)帶來的穩(wěn)定性干擾與測量誤差。只有綜合考慮這些因素進(jìn)行視覺系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,才能建立穩(wěn)定、合格的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)。