眼下正值開(kāi)學(xué)季，
重新面對(duì)課堂黑板上的數(shù)學(xué)計(jì)算題，
Are You Ready!!!
目標(biāo)95%準(zhǔn)確率或許很簡(jiǎn)單，
而完成99.99%準(zhǔn)確率更要精益求精，
看似接近的數(shù)字其實(shí)大有不同，
讓康耐視帶你一探究竟。
眾所周知，上汽通用汽車，已擁有別克、雪佛蘭、凱迪拉克三大品牌，覆蓋了從高端豪華車到經(jīng)濟(jì)型轎車各梯度市場(chǎng)。目前在上汽通用動(dòng)力總成生產(chǎn)線使用康耐視的視覺(jué)設(shè)備已達(dá)數(shù)百臺(tái)。動(dòng)力總成系統(tǒng)作為汽車的“心臟”，是車輛生產(chǎn)制造過(guò)程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，其質(zhì)量把控的重要性不言而喻。
視覺(jué)檢查在替代傳統(tǒng)人力檢查的同時(shí)，人們往往會(huì)對(duì)其可靠性存在疑慮。對(duì)此，上汽通用動(dòng)力總成制造工程科室對(duì)視覺(jué)檢測(cè)的可靠性提出了規(guī)范性要求。其一，不能將缺陷判定為合格;其二，對(duì)合格工件的一次識(shí)別率達(dá)到99.99%。
做一套95%準(zhǔn)確率的視覺(jué)系統(tǒng)或許只要幾小時(shí)時(shí)間，而要做到99.99%則需要精益求精的執(zhí)著追求?？的鸵暤臋C(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品，讓這一切成為可能。
上汽通用動(dòng)力總成車間為整車平臺(tái)提供數(shù)以百萬(wàn)計(jì)套發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱，而對(duì)這龐大數(shù)量的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)裝配質(zhì)量監(jiān)控絕非易事。由于生產(chǎn)過(guò)程中存在環(huán)境變化、被檢測(cè)零件工差、裝配工差等不確定因素，導(dǎo)致圖片中被檢測(cè)零件所呈現(xiàn)的特征存在差異。當(dāng)被監(jiān)控對(duì)象數(shù)量增大，其之間的差異性必將體現(xiàn)，使得設(shè)備存在誤判可能，這增大了視覺(jué)應(yīng)用之難度，也是視覺(jué)識(shí)別中的最大挑戰(zhàn)，要做到99.99%的準(zhǔn)確性需要縝密的思維，以及精益求精的探索?？的鸵曑浖哂凶吭街悄?，且編程方式靈活。用戶可以自己開(kāi)發(fā)智能程序，提高視覺(jué)檢測(cè)的可靠性。
在硬件設(shè)計(jì)層面無(wú)法抑制不確定因素時(shí)，通過(guò)軟件來(lái)修正解決。以康耐視In-Sight Explorer為軟件平臺(tái)，對(duì)圖像進(jìn)行編程學(xué)習(xí)，分析圖像特征，針對(duì)圖像呈現(xiàn)的差異性而做出相應(yīng)調(diào)整，提高了視覺(jué)檢測(cè)的可靠性?？的鸵曇曈X(jué)產(chǎn)品在軟件端的智能化以及靈活性，使得客戶在遇到產(chǎn)品差異性大等棘手問(wèn)題時(shí)，可以找到有效的解決方案。
PatMax + Filter算法的準(zhǔn)確識(shí)別
在變速箱裝配過(guò)程中，檢測(cè)軸承是否安裝且安裝正確是一項(xiàng)非常普遍的工藝。某些軸承產(chǎn)品正反面并無(wú)尺寸上的差異，靠噴墨標(biāo)記作為判斷正反之依據(jù)。依靠康耐視In-Sight Explorer軟件帶有的PatMax算法可以識(shí)別該防錯(cuò)標(biāo)記有無(wú)而做出判斷，將結(jié)果反饋給主控系統(tǒng)。對(duì)于大多數(shù)情況，防錯(cuò)標(biāo)記清晰可見(jiàn)，但是會(huì)存在某些產(chǎn)品因表面沾有油污、或經(jīng)過(guò)磨損，防錯(cuò)標(biāo)記模糊不清，相機(jī)無(wú)法識(shí)別該標(biāo)記而發(fā)生誤報(bào)。
左圖為正常零件在圖像中呈現(xiàn)的狀態(tài)，右圖為防錯(cuò)標(biāo)記被磨損的零件
經(jīng)分析，上述右圖失效主要原因在于零件運(yùn)輸過(guò)程中噴墨標(biāo)記受到磨損而變淡，在圖像中呈現(xiàn)的對(duì)比度非常低，導(dǎo)致標(biāo)記的輪廓非常模糊，圖中防錯(cuò)標(biāo)記無(wú)法有效識(shí)別，會(huì)有誤報(bào)警產(chǎn)生。而康耐視軟件的智能性、靈活性使解決這一問(wèn)題成為可能。
針對(duì)該情況相機(jī)圖像處理自適應(yīng)，即在第一次識(shí)別失敗時(shí)不直接報(bào)NG，而是通過(guò)提取照片的灰度信息，得到需要凸顯的特征的灰度分布，以及需要抑制的背景灰度分布，經(jīng)數(shù)學(xué)分析得到恰當(dāng)參數(shù)從而執(zhí)行適當(dāng)?shù)膱D象處理，以凸顯被識(shí)別特征。圖像處理參數(shù)(Filter的處理閥值)的自適應(yīng)性的重要意義在于，被磨損的零件之間存在差異，導(dǎo)致在圖像中的灰度特征也有區(qū)別，依靠算法去學(xué)習(xí)當(dāng)前圖像以獲取特定的圖像處理參數(shù)，從而得到最佳效果的處理后圖像。
圖像自適應(yīng)原理簡(jiǎn)述
調(diào)整曝光時(shí)間，提高檢測(cè)率
鏈條與鏈輪之間的嚙合檢測(cè)一直是變速箱裝配過(guò)程中重要的把控環(huán)節(jié)，也是難點(diǎn)之一。因?yàn)殒湕l與鏈輪之間沒(méi)有固定的嚙合姿態(tài)，各零件之間對(duì)比度低，以及背景造成的干擾都會(huì)對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的可靠性形成挑戰(zhàn)。
由于變速箱內(nèi)經(jīng)常會(huì)有機(jī)油，在額定曝光率下，沾有機(jī)油的區(qū)域會(huì)“過(guò)曝”而比正常情況亮很多，導(dǎo)致鏈條上的鉚釘在圖像中無(wú)法被識(shí)別。
變速箱軸承檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)
在鏈條上沾有機(jī)油時(shí)，零件表面變得更加光滑，使得光線反射率大大提高。在額定曝光時(shí)間內(nèi)CCD卡接收到的光量超出了預(yù)期，所以產(chǎn)生了圖像中“過(guò)曝”的現(xiàn)象。由于鉚釘?shù)妮喞呀?jīng)完全不可見(jiàn)，已經(jīng)不可能靠圖像處理來(lái)修正圖像。此時(shí)可行的方案是自動(dòng)縮短曝光時(shí)間重新拍照檢測(cè)，而下一個(gè)工件進(jìn)入工位時(shí)，相機(jī)還是沿用原先額定曝光時(shí)間。
“額定曝光時(shí)間”是經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)針對(duì)絕大多數(shù)工件使用的曝光率，而在因?yàn)椤斑^(guò)曝失效”的情況下，程序調(diào)用修正曝光時(shí)間并執(zhí)行第二次曝光，此圖片會(huì)比第一次曝光明顯變暗。
曝光圖示意
變速箱鏈條嚙合檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)
康耐視視覺(jué)開(kāi)發(fā)軟件中可以通過(guò)編程來(lái)控制調(diào)整曝光時(shí)間，在一次額定曝光沒(méi)有檢測(cè)合格的情況下，調(diào)整曝光時(shí)間第二次曝光;而一次曝光后，可以直接判斷出脫扣的情況下，直接報(bào)NG給PLC，而不再重復(fù)曝光。開(kāi)啟曝光調(diào)整邏輯后，該檢測(cè)非常穩(wěn)定，設(shè)備開(kāi)動(dòng)率可以達(dá)到上汽通用動(dòng)力總成的規(guī)范要求。
關(guān)于康耐視
康耐視公司是為制造自動(dòng)化領(lǐng)域提供視覺(jué)系統(tǒng)、視覺(jué)軟件、視覺(jué)傳感器的全球領(lǐng)先提供商。同時(shí)也是領(lǐng)先的工業(yè)讀碼器提供商。幫助公司企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除生產(chǎn)錯(cuò)誤、降低制造成本、提供低廉的高質(zhì)量產(chǎn)品從而超越消費(fèi)者期望。
更多詳情，敬請(qǐng)登陸或撥打銷售熱線：400-008-1133
（轉(zhuǎn)載）
