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连接器针尖平整度视觉检测

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    [LV.Master]2000FPS

     楼主| 发表于 2024-4-15 10:21:58 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自:广东省东莞市 电信

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    连接器针尖平整度视觉检测
    视频解说
                                  
    image1.png
    连接器针尖平整度视觉检测视频号
    连接器尖脚平整度视觉检测B
    连接器针尖平整度的视觉检测,主要是检测一些连接器母头中的针尖的平整度、位置度、是否少针等情况。通常连接器母头外面都是有一个塑料外壳的,所以像针脚光源、缝隙光源、0度环形光源等是无法用于连接器等产品的,只能考虑使用正向的高角度的光源来解决。使用高角度光源时,则一般是将针尖的端面打亮表现出明亮的特征。所以,一般是需要针尖是相对平齐的一个端面。如果是圆弧/圆球面或比较尖的针尖,则不是很好打光。因为要将针尖表现为白色特征,所以通常对于反光不大的深色背景的产品要好解决一些,而如果塑料外壳是白色的,则反光会比较大,这时打光难度也会更大一些。
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    连接器针尖效果-同轴光源-黑色外壳
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    连接器针尖效果-同轴光源-白色外壳
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    连接器针尖效果-圆顶光源-黑色外壳
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    连接器针尖效果-同轴光源-白色外壳
    机器视觉光源
    本视觉方案中使用了多种光源进行测试,从上面的效果来看,因为针尖是一个圆球状的,所以使用指向性更好的同轴光源时,针尖的白色特征会更小一些,并不是非常好;而使用漫反射为主的圆顶光源时,针尖位置的白色特征要更明显一些。所以这里考虑圆顶光源SHI-DL116-W。当然,如果有安装空间,更大的产品,则考虑更大尺寸的圆顶光源可能效果会更好一些:
    image6.png
    SHI-DL116-W
    光源控制器
    使用的是常规的低功率的圆顶光源,对控制器的要求不高,可以使用24V模拟控制器、数字控制器等进行供电。推荐使用SHI-APSM2430-2CH
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    SHI-APSM2430-2CH
    工业相机
    连接器电子元器件一般是几毫米到十几、几十毫米的范围,这里要做的产品在十几毫米。考虑MER2-503-23GM等。
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    MER2-503-23GM
    工业镜头
    拍摄范围比较小,几毫米到十几二十毫米,因为是要测量针尖的位置关系,不能有透视误差。需要使用远心镜头。然后光源使用的是比较厚的圆顶光源,还要考虑一定的光源工作距离。这里可以考虑使用远心镜头SHI-T0.5X110FFR。如果有比较大的产品,则更换倍率更小视野更大的远心镜头:
    image9.png
    SHI-T0.5X110FFR
    图像处理算法
    针尖在图像上效果表现为一个白色的粒子。图像处理算法的话,相对比较简单,主要就是做粒子分析。然后使用几何函数来求这些粒子之间的相对关系,如间距、平整度;又或者求粒子和其他参考基准之间的距离,如到圆心的距离、到水平垂直边的距离等。
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    粒子分析
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    拟合直边
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    点到拟合直线的距离(平整度)
    image13.png
    两个针尖的垂直距离
             上面的效果只简单计算了点到一排针拟合的直线之间距离,也就是计算平整度以及两个垂直方向的针尖之间的距离。另外还需要计算两个水平方向的针尖之间的距离。所有的针尖都计算后,也只是计算了针尖之间的相对位置关系,还需要计算针尖和参考基准(外壳)之间的距离。上面的效果中,外壳的边界和针尖不在同一平面或者高度差比较大,同一时间可能无法得到针尖的位置和参考基准的值,那就需要多次拍照,然后再计算不同图像之间的目标的距离。
    机器视觉项目实现难度
    ★★★
    项目相对来说难度中等。主要是调试时,不同外壳的背景,不同形状的针尖,不同大小的针尖,对打光要求不同,图像处理时的参数设置也不一样。

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