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| 零件在線稱重分選機(jī)基于機(jī)器視覺的的應(yīng)用 | 2022-08-09 |
| 分選機(jī)通過相機(jī)及光電傳感器采集傳送帶上的零件圖像及重量辨別零件質(zhì)量問題，利用大津法進(jìn)行圖像二值化處理，之后進(jìn)行輪廓提取并完成連通區(qū)域標(biāo)記。通過計算標(biāo)記圖像中兩種零件的圓形度與顏色信息并與之前人工建立的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較，最終完成零件的分選操作。 分選機(jī)利用CCD攝像機(jī)獲取零件的位置信息，通過圖像處理和識別技術(shù)對工件進(jìn)行識別定位，圖像進(jìn)行模板匹配、邊緣檢測及混合中心矩計算，實現(xiàn)對產(chǎn)品的計算機(jī)視覺檢測與分選，采用Harris角點(diǎn)檢測及虛擬三角形匹配方法，建立了一種零件分選系統(tǒng)，很好地降低分選的錯誤率，達(dá)到了快速而準(zhǔn)確地對零件進(jìn)行分選的要求。利用工件圖像輪廓上各像素點(diǎn)相對質(zhì)心力矩的大小，基于力學(xué)原理提出了一種區(qū)域質(zhì)心算法，可以對零件的內(nèi)徑實現(xiàn)精確的在線檢測。運(yùn)用一系列圖像處理經(jīng)典算法得到被測工件的圓孔半徑和圓心坐標(biāo)，然后與標(biāo)準(zhǔn)工件的參數(shù)進(jìn)行比較，即可知道當(dāng)前的工件規(guī)規(guī)要求。分選機(jī)為了獲取有效動態(tài)稱重信號，ADC芯片從雜亂信號中分析處理出有效的100個的數(shù)據(jù)，秤體和稱重模塊固有振動頻率大約幾十至上百赫茲，AD芯片數(shù)據(jù)輸出速率1kSPS有效獲得信號和雜散干擾信號。零件隨皮帶傳輸以40m/min的速度運(yùn)動，在秤臺上的有效運(yùn)動時間較短。分選秤的輸送長度為了使稱重準(zhǔn)確度高，應(yīng)去除物體上秤臺沖擊振動和下秤臺劇烈振動運(yùn)動距離，當(dāng)該距離為15cm長時，實際有效的稱重物體運(yùn)動長度僅有 15cm，稱重物體有效運(yùn)動時間為:0,2255。如果AD芯片數(shù)據(jù)輸出速率1kSPS，在稱重物體運(yùn)動225ms內(nèi)，可以獲得225個數(shù)據(jù)足以讓軟件分析處理出真實稱重信號。稱重采集數(shù)據(jù)時都是以無噪聲分辨率作為衡量指標(biāo)符合國際OIMLR76 10.000e的要求，AD芯片無噪聲分辨率18bits準(zhǔn)確地將模擬動態(tài)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。稱重模塊激勵電壓的回饋電壓經(jīng)運(yùn)算放大器比例求和運(yùn)算，產(chǎn)生電壓經(jīng)R14、C5低通浦波作為基準(zhǔn)參考電壓源消除溫度對傳感器電纜信號影響。 分選秤還利用DirectShow技術(shù)完成圖像的采集操作，普通相機(jī)作為圖像采集設(shè)備，為多媒體流的捕捉和回放以及格式轉(zhuǎn)換或編解碼方面提供了強(qiáng)有力的支持，運(yùn)用DirectShow可以很方便地從支持WDM驅(qū)動模型的采集卡上捕獲數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行相應(yīng)的后期處理乃至存儲到文件中，DirectShow使用一種叫做FilterGraph的模型來管理整個數(shù)據(jù)流的處理過程,參與數(shù)據(jù)流處理的各個功能模塊稱作Filter，各個Filter在FilterGraph中按一定的順序連成一條流水線協(xié)調(diào)工作，完成從視頻設(shè)備中獲取視頻或?qū)σ曨l流進(jìn)行解碼等操作。對于采集到的彩色圖像數(shù)據(jù)需要進(jìn)行二值化處理，圖像二值化是圖像變換的一種特殊情況，是為了從圖像中抽出對象形狀的最基本的外理方法。經(jīng)過二值化處理的圖像一般用背景和日標(biāo)這兩個值來表示，通過對采集到的彩色圖像進(jìn)行灰度化處理后，發(fā)現(xiàn)灰度圖像中待提取的目標(biāo)物和背景區(qū)公明顯，故利用自動閾值分割的方法完成二值化外理。完成區(qū)域標(biāo)記后需要對標(biāo)記圖像特征參數(shù)的測量，計算各個標(biāo)記區(qū)域的長度，找出的長度記為L及其對應(yīng)的區(qū)域。對于含有零件的圖像，找出的區(qū)域即為零件部分。統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)個數(shù)作為面積。在統(tǒng)計過程中每當(dāng)找到一個符合要求的像素點(diǎn)后記下其坐標(biāo)。當(dāng)完成區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)的統(tǒng)計后，根據(jù)這些位置坐標(biāo)獲取原彩色圖像上相應(yīng)點(diǎn)的彩色像素信息并分別計算RG、B分量的平均值記為R.GB。將R.G、B儲存作為分選過程中的顏色依據(jù)。經(jīng)過輪廓提取后圖像中除了零件輪廓外還有可能存在其他非零件輪廓，利用連通區(qū)域標(biāo)記找出最長的輪廓及其對應(yīng)的區(qū)域則可以準(zhǔn)確地將零件部分提取出來。通過計算零件區(qū)域的圓形度及顏色信息并與稱重系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較即可完成分選工作。 | |
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