五金件视觉尺寸测量

石鑫华视觉

五金件视觉尺寸测量

尺寸测量在机器视觉中的应用是非常多的。基本上需要人工测量的尺寸，都可以考虑使用机器视觉的方法来测量，只需要考虑产品的尺寸以及需要达到的精度。当然，也不是说想检测就一定能检测，还要考虑安装空间、打光限制，以及超精密尺寸测量的精度是否能够达到。

五金件视觉尺寸测量

五金件视觉尺寸测量

五金件视觉尺寸测量

五金件视觉尺寸测量

机器视觉光源

尺寸测量时，优先考虑背光照明方式。通常背光照明能获得非常好的外形轮廓。这种照明方法只能得到通透部分的轮廓。如果是非通透的，那背光无法穿透，则不能进行测量。背光测量时，要求低的使用面光源，成像低。要求高的，则考虑远心平行光源，成本高。上面的前两幅图可以使用背光源来照明。但是也可以看到，产品比较厚，如果安装位置不垂直，则容易看到侧壁。可以考虑使用远心平行光源来照明，镜头也要考虑使用远心镜头。

非通透的产品，则只能使用正向光源照明。要么使用低角度光源，将边缘轮廓打光。要么使用高角度的环形光源、同轴光源等，将产品表面打光，得到非常明显的特征。上面的后两幅图像，就是使用SHI-COL30-W同轴光源进行打光照明的效果。

光源控制器

如果使用常规的面光源、环形光源、同轴光源，则一般的24V控制器就可以了。因为同一产品，有多个位置需要测量，上述产品至少有三个光源。所以可以考虑4路的光源控制器。模拟、数字类型则没有太多考虑，均可以使用。

SHI-APS系列模拟控制器

工业相机

工业相机选择，也是需要看具体测量产品的尺寸，以及需要达到的测量精度。如果产品比较大，无论要求达到多少精度，如果想一次拍摄测量，则分辨率通常都要求比较高。而如果产品很小，则根据测量精度来考虑。尺寸/测量精度，可以简单得到单个方向的像素分辨率要求。如尺寸20mm，精度0.01mm/pixel，那么单方向就需要20/0.01=2000像素。按照高方向来考虑的话，则大概500万像素。按照宽方向考虑的话，则大概300万像素。

MER2-503-23GM

工业镜头

工业镜头的选择，同样需要考虑测量精度。精度要求不高，使用FA镜头就可以了。FA镜头性价比高。不过通常只能用于比较薄一点的产品尺寸测量。而且需要产品在视野里的位置基本上保持不变。如果产品有上下位移、在视野中也有不同位置、比较厚，则建议使用远心镜头。测量精度高的话，还得配合远心平行光源来测量。

图像处理算法

这种图像，通常都是利用边缘来处理的，如卡尺函数、最大卡尺函数、查找圆边函数等直接进行测量，也可以使用查找直边函数、高级直边函数等，找到直边，然后再使用几何函数（点到直线的距离）等，测量距离得到尺寸。

查找直边1

查找直边2

几何测量-点到直线的距离

几何测量-点到直线的距离2

点到直线的距离，可以得到一个尺寸值。不过这种产品，两个尺寸的直边可能并不一定是平行的，所以一般需要测量两个值，然后求平均值。

计算函数-求平均值

查找圆边函数测量直径

卡尺函数测量尺寸

机器视觉项目实现难度

★★★

相对来说是一个比较容易处理的项目。不过，也有一些难做的项目，特别是那些产品，本身加工尺寸达不到，边缘毛刺很多，而测量精度又要求比较高的项目，就比较难做，重复测量的公差可能会比较大。这种项目，无论是改善照明、还是提高相机的分辨率，都不能提高测量稳定性。