技術文章
機器視覺係統必須要懂的十大問題
日期：2018-05-18
來源：J9九游会中国
為了使用戶在選擇一款機器視覺係統時應該考慮的關鍵的、基本的特性方麵提供指導。下麵是選擇一款機器視覺係統時要優先考慮的十個方麵：
1 定位器
對象或特征的精確定位是一個檢測係統或由視覺引導的運動係統的重要功能。傳統的物體定位采用的是灰度值校正來識別物體。盡管這種技術得到了廣泛的應用，但是，它在圖象質量變差的情況下，就缺乏穩定性。圖象質量變差可能是由於淩亂、亮度不同和遮蓋等因素的影響。相反，幾何對象定位法是一種最新的方法，它使用對象的輪廓來識別對象及其特征。Adept的HexSight軟件和AdeptVisionsAVI係統兩者都是用非常先進的輪廓檢測技術來進行識別對象。一個可靠的定位器可不需要夾具來定位零件，因此節約了成本。
2 光與照明
眾所周知，適當的燈光和照明對視覺應用的成功至關重要。有時，盡管選擇了最合適的燈光和照明，但是，如果被監測的對象或特征稍微變動一下，就要求相應改變燈光和照明亮度。例如，芯片的拋光表麵的不同，在OCR應用中激光蝕刻的標誌的質量的不同。一個穩定性好的定位工具如Adept的幾何對象定位器能輕鬆地處理由於光聚集和亮度不同的改變使得圖象質量變差這樣的情況。使用適當的軟件能讓你消除必要的調光操作，無論其圖象質量如何改變。
3 完整的工具集對多個工具
機器視覺軟件主要以兩種典型的形式出售——一種是完整的視覺工具集，另一種是用於特定任務的工具的應用，如BGA檢測。最終用戶的應用將決定是使用一套完整的視覺工具集還是使用眾多的特定的工具。視覺工具是一般的應用或算法，它能對圖象或圖象某個部分完成預定的任務。例如，一個斑點檢測工具可以找出一組暗的或亮的象素，並測量出這個斑點的各種尺寸。選擇一款視覺係統的重點在於擁有一套完整的視覺工具集。雖然你在作項目之初不需要所有的工具，但是,幾年之後你的要求就會改變，對新的應用就可能需要另外的工具。Adept的HexSight軟件是一款全麵的機器視覺庫，它基於當今流行的軟件平台，如：VisualBasic，VisualC++與AcTIveX控件。可選的HexSight的符號工具與OCR、數字矩陣和條形碼解碼工具一起提供。AdeptVisionsAVI係統與一個用於視覺和運動應用編程的簡單圖形接口一起提供。
4 編程和操作方便簡潔、直觀的圖形界麵是容易使用和設置的關鍵
當今機器視覺產品之間的主要區別在於他們的圖形接口。接口應該從“設置”和“操作”這兩方麵來評價。對一個工程師來講，它應該非常複雜，而對於一個操作者來說應非常簡單。例如，一個視覺係統的校準應該簡單得隻點擊幾次鼠標，而不是象在火箭科學中的練習。
5 亞象素精度
視覺係統的分辨率是係統能分辨的最小特征。例如，’1’的視覺範圍（FOV）使用一個640x480象素的計算機圖象將得到1/640的分辨率或’0.00156’。實際上，機器視覺算法具有亞象素的能力。也就是說，這些算法能夠測量或得出比一個象素更小的單位。Adept的幾何對象定位工具能精確到一個象素的1/40。而所有其他視覺係統工具隻能精確到一個象素的1/10到1/20。視覺工具的亞象素精度取決於圖象的質量和算法的強大。
6 將來的升級
機器視覺係統可應用在各種場合，他們的應用範圍可從時髦的攝像機到監視係統。當選擇一個係統時應考慮係統將來的升級。幾種供應商提供的通用視覺軟件能為最終用戶配置合適的照明、光學係統和視覺工具。專用軟件包如BGA檢測、OCR等也可當作預先配置好的軟件出售。基於通用目的的視覺軟件係統更好升級。最終用戶應該根據附加的攝像機、照明的變化、視覺工具的變化等來考慮將來對係統的需求。例如，若一個需要多攝像頭的係統，就要對一個基於幀幅獲取器的係統與一個基於時髦攝像機的係統的價格和靈活性進行對比。Adept的HexSight軟件能夠兼容多種第三方生產的幀幅獲取器和攝像頭，並包括火線攝像頭。
7 圖象預處理
檢測特征點和缺陷是非常的重要，不管亮度和對象表麵或材料不同。圖象預處理算法能把圖象的特征點放大，以使視覺工具能更好的檢測它們。同樣，特征點也能被縮小，以至視覺工具可忽略它們。例如HexSight的形態操作可用來去掉或填充對象中的小孔，在稀疏的點處分開對象或連接相鄰的對象。與此相似，濾波操作可用於輸入圖象的卷積。可得到如此廣泛的預處理算法是複雜的視覺應用成功的關鍵。
8 視覺引導的運動
如果你的應用需要一個視覺係統，那麽必須知道視覺係統與運動係統是如何集成的。對於校準和操作，沒集成的運動係統與視覺係統是初步的係統，機械人或機構和視覺係統是分開校準的。在操作中，一台獨立的視覺係統根據在視覺坐標係統中的已知位置計算出零件位置的偏移量，然後發指令給機器人的手臂在離初始化編程的拾取位置的偏移量處拾取零件。相反，一個集成係統如AdeptvisionsAVI控製器，它能在一個坐標係統中校準視覺係統和機器。零件定位然後可定義與在機器編程的相同的六自由度坐標空間。
9 係統集成
如果你對機器視覺技術不是很精通，那麽你針對你的項目就需要一個係統集成商。理想的視覺產品能被係統集成商廣泛接受。Adept有一個稱之為Adept優先的視覺集成商（PVI）的程序，可在Adept的產品上對係統集成商進行訓練。這些係統集成商具有處理最棘手的機器視覺項目的應用工程資源。另外，這些PVI非常適合處理Adept的機器人和運動產品。這對於需要運動和視覺的項目來說，是理想的資源。
10 工廠層連接
目前，有各種與視覺係統通訊的方法，通用的接口象串口（RS-232）、RS-485、並口、Ethernet、Devicenet、數字I/O等。更新的接口如IEEE-1394和USB也得到了廣泛的應用。當評估視覺係統時，要考慮工廠層的可連接性。典型地，機器視覺係統是一個與其它工廠層設備和工廠的信息係統接口的數據獲取係統。一些供應商的軟件能在局域網或因特網上對視覺係統進行遠程操作。在特定行業，如藥物，機器視覺係統對特定的應用被要求是獨立的，從而確保設置不受遠程操作的幹擾。當選擇一款視覺係統時，視覺係統的通訊接口是一個重要的考慮，不應該被忽視。AdeptVisionsAVI控製器能與Rs-232，Rs-485，Devicenet，Ethernet和Firewire接口進行連接。
原文鏈接：http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=31717
1 定位器
對象或特征的精確定位是一個檢測係統或由視覺引導的運動係統的重要功能。傳統的物體定位采用的是灰度值校正來識別物體。盡管這種技術得到了廣泛的應用，但是，它在圖象質量變差的情況下，就缺乏穩定性。圖象質量變差可能是由於淩亂、亮度不同和遮蓋等因素的影響。相反，幾何對象定位法是一種最新的方法，它使用對象的輪廓來識別對象及其特征。Adept的HexSight軟件和AdeptVisionsAVI係統兩者都是用非常先進的輪廓檢測技術來進行識別對象。一個可靠的定位器可不需要夾具來定位零件，因此節約了成本。
2 光與照明
眾所周知，適當的燈光和照明對視覺應用的成功至關重要。有時，盡管選擇了最合適的燈光和照明，但是，如果被監測的對象或特征稍微變動一下，就要求相應改變燈光和照明亮度。例如，芯片的拋光表麵的不同，在OCR應用中激光蝕刻的標誌的質量的不同。一個穩定性好的定位工具如Adept的幾何對象定位器能輕鬆地處理由於光聚集和亮度不同的改變使得圖象質量變差這樣的情況。使用適當的軟件能讓你消除必要的調光操作，無論其圖象質量如何改變。
3 完整的工具集對多個工具
機器視覺軟件主要以兩種典型的形式出售——一種是完整的視覺工具集，另一種是用於特定任務的工具的應用，如BGA檢測。最終用戶的應用將決定是使用一套完整的視覺工具集還是使用眾多的特定的工具。視覺工具是一般的應用或算法，它能對圖象或圖象某個部分完成預定的任務。例如，一個斑點檢測工具可以找出一組暗的或亮的象素，並測量出這個斑點的各種尺寸。選擇一款視覺係統的重點在於擁有一套完整的視覺工具集。雖然你在作項目之初不需要所有的工具，但是,幾年之後你的要求就會改變，對新的應用就可能需要另外的工具。Adept的HexSight軟件是一款全麵的機器視覺庫，它基於當今流行的軟件平台，如：VisualBasic，VisualC++與AcTIveX控件。可選的HexSight的符號工具與OCR、數字矩陣和條形碼解碼工具一起提供。AdeptVisionsAVI係統與一個用於視覺和運動應用編程的簡單圖形接口一起提供。
4 編程和操作方便簡潔、直觀的圖形界麵是容易使用和設置的關鍵
當今機器視覺產品之間的主要區別在於他們的圖形接口。接口應該從“設置”和“操作”這兩方麵來評價。對一個工程師來講，它應該非常複雜，而對於一個操作者來說應非常簡單。例如，一個視覺係統的校準應該簡單得隻點擊幾次鼠標，而不是象在火箭科學中的練習。
5 亞象素精度
視覺係統的分辨率是係統能分辨的最小特征。例如，’1’的視覺範圍（FOV）使用一個640x480象素的計算機圖象將得到1/640的分辨率或’0.00156’。實際上，機器視覺算法具有亞象素的能力。也就是說，這些算法能夠測量或得出比一個象素更小的單位。Adept的幾何對象定位工具能精確到一個象素的1/40。而所有其他視覺係統工具隻能精確到一個象素的1/10到1/20。視覺工具的亞象素精度取決於圖象的質量和算法的強大。
6 將來的升級
機器視覺係統可應用在各種場合，他們的應用範圍可從時髦的攝像機到監視係統。當選擇一個係統時應考慮係統將來的升級。幾種供應商提供的通用視覺軟件能為最終用戶配置合適的照明、光學係統和視覺工具。專用軟件包如BGA檢測、OCR等也可當作預先配置好的軟件出售。基於通用目的的視覺軟件係統更好升級。最終用戶應該根據附加的攝像機、照明的變化、視覺工具的變化等來考慮將來對係統的需求。例如，若一個需要多攝像頭的係統，就要對一個基於幀幅獲取器的係統與一個基於時髦攝像機的係統的價格和靈活性進行對比。Adept的HexSight軟件能夠兼容多種第三方生產的幀幅獲取器和攝像頭，並包括火線攝像頭。
7 圖象預處理
檢測特征點和缺陷是非常的重要，不管亮度和對象表麵或材料不同。圖象預處理算法能把圖象的特征點放大，以使視覺工具能更好的檢測它們。同樣，特征點也能被縮小，以至視覺工具可忽略它們。例如HexSight的形態操作可用來去掉或填充對象中的小孔，在稀疏的點處分開對象或連接相鄰的對象。與此相似，濾波操作可用於輸入圖象的卷積。可得到如此廣泛的預處理算法是複雜的視覺應用成功的關鍵。
8 視覺引導的運動
如果你的應用需要一個視覺係統，那麽必須知道視覺係統與運動係統是如何集成的。對於校準和操作，沒集成的運動係統與視覺係統是初步的係統，機械人或機構和視覺係統是分開校準的。在操作中，一台獨立的視覺係統根據在視覺坐標係統中的已知位置計算出零件位置的偏移量，然後發指令給機器人的手臂在離初始化編程的拾取位置的偏移量處拾取零件。相反，一個集成係統如AdeptvisionsAVI控製器，它能在一個坐標係統中校準視覺係統和機器。零件定位然後可定義與在機器編程的相同的六自由度坐標空間。
9 係統集成
如果你對機器視覺技術不是很精通，那麽你針對你的項目就需要一個係統集成商。理想的視覺產品能被係統集成商廣泛接受。Adept有一個稱之為Adept優先的視覺集成商（PVI）的程序，可在Adept的產品上對係統集成商進行訓練。這些係統集成商具有處理最棘手的機器視覺項目的應用工程資源。另外，這些PVI非常適合處理Adept的機器人和運動產品。這對於需要運動和視覺的項目來說，是理想的資源。
10 工廠層連接
目前，有各種與視覺係統通訊的方法，通用的接口象串口（RS-232）、RS-485、並口、Ethernet、Devicenet、數字I/O等。更新的接口如IEEE-1394和USB也得到了廣泛的應用。當評估視覺係統時，要考慮工廠層的可連接性。典型地，機器視覺係統是一個與其它工廠層設備和工廠的信息係統接口的數據獲取係統。一些供應商的軟件能在局域網或因特網上對視覺係統進行遠程操作。在特定行業，如藥物，機器視覺係統對特定的應用被要求是獨立的，從而確保設置不受遠程操作的幹擾。當選擇一款視覺係統時，視覺係統的通訊接口是一個重要的考慮，不應該被忽視。AdeptVisionsAVI控製器能與Rs-232，Rs-485，Devicenet，Ethernet和Firewire接口進行連接。
原文鏈接：http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=31717
