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一文了解工業機器人視覺系統的結構

2019-05-06 13:47:40來源:中國工業機器人網 瀏覽量:
核心摘要:工業機器人視覺系統的由攝像頭和光學部件、傳感器、圖像采集卡、燈光、計算計、檢測軟件、數字 I O和網絡連接等組成。本文由中國工業機器人網提供!
 
一文了解工業機器人視覺系統的結構
1)攝像頭和光學部件
根據應用,采用一個或多個攝像頭和鏡頭(光學部件),用于拍攝被檢測的物體。攝像頭基于如下標準:黑白、復合彩色(Y/C),RGB彩色,非標準黑白(可變掃描),步進掃描(progressive-scan)或線掃描。
 攝像頭的選擇與應用的需求直接相關,需考慮以下三點:
a)黑白還是彩色;
b)部件/目標的運動;
c)圖像分辨率。
在檢測應用中大部分使用黑白攝像頭,因為黑白圖像能提供 90%可視數據,并且比彩色便宜。彩色攝像頭主要用于一些需要分析彩色圖像的場合里。
 
2)傳感器
選用光柵或傳感器的形式,由傳感器感知到部件靠近,它會給出一個觸發信號。當部件處于正確位置時,這個傳感器告訴機器視覺系統去采集圖像。
 
3)圖像采集卡
圖像采集卡也稱為視頻抓取卡,一張插在 PC上的卡。其作用將攝像頭與 PC連接起來。它從攝像頭中獲得數據(模擬信號或數字信號),然后轉換成PC 能處理的信息。
  
它同時可以提供控制攝像頭參數(例如觸發、曝光時間、快門速度等等)的信號。圖像采集卡形式很多,支持不同類型的攝像頭,不同的計算機總線。
 
圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口:黑白、彩色、模擬、數字等等。使用模擬輸入的圖像采集卡,目標是盡量不變地將攝像頭采集的圖像轉換為數字數據。使用不正確的圖像采集卡可能得到錯誤的數據。
 
4)燈光
燈光用于照亮部件,以便從攝像頭中拍攝到更好的圖像,燈光系統可以在不同形狀、尺寸和亮度。一般的燈光形式是高頻熒光燈、LED、白熾燈和石英鹵(quartz-halogen)光纖。
 
照明系統的設計由顏色、紋理、尺寸、外形、反射率等等因素決定。
 
5)計算機
計算機應用在檢測方面,通常使用 Pentium或更高的 CPU。計算機的速度越快,視覺系統處理每一張圖片的時間就越短。由于在制造現場中,經常有振動、灰塵、熱輻射等等,所以一般需要工業級的計算機。
 
6)檢測軟件
工業機器人視覺軟件用于創建和執行程序、處理采集回來的圖像數據、以及作出“通過/失?。≒ASS/FAIL)”決定。
  
機器視覺有多種形式(C 語言庫、ActiveX 控件、點擊編程環境等等),可以是單一功能(例如設計只用來檢測 LCD或 BGA、對齊任務等等),也可以是多功能(例如設計一個套件,包含計量、條形碼閱讀、機器人導航、現場驗證等等)。
 
7)數字 I/O和網絡連接
一旦系統完成這個檢測部分,這部分必須能與外界通信,例如需要控制生產流程、將“通過/失?。≒ASS/FAIL)”的信息送給數據庫。通常,使用一張數字 I/O板卡和(或)一張網卡來實現機器視覺系統與外界系統和數據庫的通信。
  
工業機器人視覺系統的選擇首選要清楚這個檢測任務中你需要實現什么功能?確定你需要的速度 –系統檢測每一個部件需要多少時間?
 
通常,一個基于 PC 的機器視覺系統每一秒可以檢測 20-25 個部件,與檢測部件的多少和處理程序以及計算機的速度有密切關系。
一文了解工業機器人視覺系統的結構
當你為機器視覺系統選擇部件時,時刻記住未來的生產所需和有可能發生的變動。這些將直接影響你的機器視覺軟硬件是否容易更改來滿足以后新的任務。
 
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