1.导言
现代工业自动化出产中涉及到各式各样的查验、出产监督和零件辨认使用，如轿车零配件批量加工的尺度查看和自动装置的完整性查看、电子装置线的元件自动定位、IC上的字符辨认等。一般这种带有高度重复性和智能性的作业是由肉眼来完结的，但在某些特别状况下，如对细小尺度的准确快速丈量、形状匹配以及色彩辨识等，依托肉眼底子无法接连安稳地进行，其它物理量传感器也难以担任。人们开端考虑用CCD照相机抓取图画后送入计算机或专用的图画处理模块，经过数字化处理，依据像素散布和亮度、色彩等信息来进行尺度、形状、色彩等的判别。这种办法是把计算机处理的快速性、可重复性与肉眼视觉的高度智能化和笼统才能相结合，由此产生了机器视觉测验技能的概念。
视觉测验技能是建立在计算机视觉研讨根底上的一门新式测验技能。与计算机视觉研讨的视觉模式辨认、视觉了解等内容不同，视觉测验技能要点研讨的是物体的几许尺度及物体的方位丈量，如轿车白车身三维尺度的丈量、模具等三维面形的快速丈量、大型工件同轴度丈量以及共面性丈量等
2.机器视觉测验系统构成、分类及作业原理
2.1 体系构成与作业原理
(1)体系构成
典型的视觉体系一般包含光源、镜头、CCD照相机、图画处理单元(或图画采集卡)、图画处理软件、监督器、通讯／输入输出单元等。
(2)作业原理
视觉体系的输出并非图画视频信号，而是经过运算处理之后的检测成果(如尺度数据)。一般，机器视觉测验便是用机器代替肉眼来做丈量和判别。
首要选用CCD照相机将被吸取方针转换成图画信号，传送给专用的图画处理体系，依据像素散布和亮度、色彩等信息，转变成数字化信号。图画体系对这些信号进行各种运算来抽取方针的特征，如：面积、长度、数量、方位等。最终，依据预设的容许度和其他条件输出成果，如：尺度、视点、偏移量、个数、合格/不合格、有/无等。上位机(如PC和PLC)实时取得检测成果后，指挥运动体系或I/O体系履行相应的操控动作(如定位和分类)。
2.2 体系分类
从视觉体系的运转环境分类，可分为PC—BASED体系和PLC—BASED体系。根据PC的体系使用了其开放性、高度的编程灵活性和杰出的Windows界面，一起体系整体本钱较低。PC—Based体系内含高性能图画采集卡，一般可接多个镜头，并供给库函数支撑。现在国际一流的PC—Based视觉体系出产厂商美国Data Translation公司，其MACH 系列(如DT3155)和MV系列PC I工业视觉卡现已成为业界规范；配套软件方面，32位SDK for Windows95/98/NT供给C/C++编程用DLL，DT Active Open Layer可视化控件供给VB和VC++下的图形化编程环境，而DT Vision Foundry则是Windows下面向对象的机器视觉组态软件，用户可用它快速开发杂乱高级的使用。相似的还有美国NI公司，该公司将机器视觉和运动操控功用与其被广泛使用的Labview虚拟仪器软件相结合，效果显著。
与美国公司大力开展PC结构比较，日本和德国公司在PLC—Based体系方面走在前列。在PLC体系中，视觉的效果更像一个智能化的传感器，图画处理单元独立于体系，经过串行总线和I/O与PLC交流数据。日本松下公司的Image Checker M100/M200体系可说是这方面的代表。该体系使用高速专用ASIC进行256级灰度检测，带逻辑条件和数学运算功用。体系软件固化在图画处理器中，经过相似于游戏键盘的简略设备对显现在监督器中的菜单进行装备，开发周期短，体系可靠性高，其新一代产品A110/A210表现了集成化、小型化、高速化和低本钱的特色。欧姆龙、Keyence等公司也有相似的体系，但在技能性能上相对简略，更适用于进行有无判别或形状匹配等。而德国Siemens公司的智能化PROFIBUS工业视觉体系SIMATICVS 710供给了一体化的、散布式的高级图画处理计划，它将处理器、CCD、I/O集成在一个机箱内，供给PROFIBUS的联网办法或集成的I/O和RS232接口，更重要的是经过PCWINDOWS下的Pro Vision软件进行组态。VS 710第一次将PC的灵活性、PLC的可靠性、散布式网络技能和一体化规划结合在一起，使得西门子在PC和PLC体系之间找到了完美的平衡。
3.机器视觉测验系统的典型使用范畴及商场现状
现代视觉理论和技能的开展，不只在于模拟人眼能完结的功用，更重要的是它能完结人眼所不能担任的作业。在当今电子、光学和计算机等技能不断老练和完善的根底上，视觉技能这个新式技能类别也得到迅速开展。
机器视觉的特色是自动化、客观性、非接
4.机器视觉测验系统在检测方面的使用
机器视觉体系在工业在线检测的各个范畴得到广泛使用。
(1)大型工件平行度、笔直度丈量选用激光扫描与CCD勘探体系的大型工件平行度、笔直度丈量仪，它是以安稳的准直激光束为丈量基线，配以反转轴系，旋转五角标棱镜扫出相互平行或笔直的基准平面，并将其与被测大型工件的各面进行比较。在加工或装置大型工件时，可用该认错器丈量面间平行度及笔直度。
(2)热轧螺纹钢几许参数在线动态检测体系
该体系以频亮光作为照明光源，使用面阵和线阵CCD作为螺纹钢外形概括尺度的勘探器材，完成热轧螺纹钢几许参数在线丈量的动态检测。
(3)轴承状况实时监控
选用视觉技能实时监控轴承的负载和温度改变，消除过载和过热的风险。该技能将传统的经过丈量滚珠外表来确保加工质量和安全操作的被动式丈量变为自动监控。
(4)根据机器视觉的外表板总成智能集成测验体系
轿车外表板总成上装置有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等，其出产批量大，出厂前需求进行一次质量终检。检测项目包含速度表等五个外表指针的指示差错，24个信号报警灯和若干照明灯是否损坏或漏装等。一般选用人工目测办法查看，但差错大、可靠性差，不能满意自动化出产的需求。机器视觉测验技能的智能集成测验体系改变了这种现状，完成了对外表板总成智能化、全自动、高精度、快速度的质量检测，克服了人工检测所形成的各种差错，大大进步了检测的功率和可靠性。
