【机器视觉】喇叭的外圆以及金属内圆的同心度视觉检测--康耐德智能

客户的需求

检测内容

喇叭的外圆以及金属内圆的同心度测量

检测要求

精度±0.02mm,速度没要求,抽检产品。

评估

视觉可行性分析

对贵司的样品进行了光学实验,并进行图像处理,原则上可以使用机器视觉进行测试测量。

结果

对所有样品进行分析,可以在不同的光照与位置下测量出喇叭的圆心。

使用的LED光源、工业相机、工业镜头等硬件的具体信息,请参看下面的内容。

测试条件

产品测试时,视场留有一定的包容空间,但这不意味着在视场内就一定能得到非常准确的测量数据。原则上需要测试机台有较精密的定位与固定装置。

·使用硬件

LED光源:CSR-12000-DRLR 1个......用于内圆成像

LED光源:CSR-6252-DFLR 1个......用于外圆成像

光源控制器:CSR-24T2-APV 1个......用于光源供电

工业相机:Basler Pia-2400 1个......用于获取影像

相机电缆:3米GIGE线 1条......用于传输影像

图像采集卡:GIGE图像采集卡 1块......用于采集影像

工业镜头:SV-5018 1个......用于光学成像

光学延长管:10mm 1个......辅助光学成像

·安装条件

在产品下面放置面光源,用于对喇叭外加成像;在产品上方放置0度环形光源,用于对产品金属内圆成像。相机镜头离产品约260mm,留够空间用于人放置产品;CSR-12000-DRLR光源的内径为85.5mm,当操作人员后拿产品时,也可以轻松自如的放进去。

光源工作距离:+15mm,指光源表面到目标表面的距离

光源工作距离:-20mm,指背光源表面到目标底部的距离

相机工作距离:260mm,指镜头表面到目标表面的距离

视场:38*32mm,指相机拍摄视场的大小

最优化方案

在这里,我们将告诉您,为什么选择这样的硬件,选择这些硬件的有什么好处。

· LED光源 CSR-12000-DRLR CSR-6252-DFLR

使用CSR-120000-DRLR光源可以将喇叭的内圆轮廓表现的非常清楚。而且影像干净无噪声;使用CSR-6252-DFLR可以对喇叭的外圆轮廓进行清晰成像,以达到在同一工位完成产品外圆与内圆同心度的测试测量。

·光源控制器 CSR-24T2-APV

光源需要相应的供电设备,一般工业使用模拟控制器或数字控制器就足够了,这里因为是使用抽检方式,对产品没有高速要求,也不会常量光源,因此我们使用模拟控制器,以减少硬件成本。

·工业相机 Basler Pia-2400

Basler Pia-2400相机是一款500万像素的千兆网工业CCD相机,其分辨率是2448x2050pix,我们的视野定为38x32(这样外圆在大半圆用于拟合,则圆全部拟合),则我们的视觉精度可以达到38/2448=0.0155mm/Pix或32/2050=0.0156mm/Pix,我们取宽方向的较大的精度,即在既定的视野与相机分辨率情况下,我们的视觉测量精度可以达到0.0156mm/Pix。可以满足要求的0.02mm/Pix的精度要求。因为没有运动过程,所以不会再引入震动等误差;设计好机台、治具等,也不会引入景深误差等,因此实际上,视觉精度基本上就是整个设备的测量精度。

·工业镜头 VST SV-5018

SV-5018是一款百万像素级低畸变工业镜头,其有1.8的大光圈,成像质量非常优秀;又因其低廉的价格,是我们测量喇叭同心度的首选产品。选择50mm的工业镜头辅助10mm延长管,260mm的工作距离,可以有足够的工作空间让操作人员放置产品。

测试结果画面

同产品的不同位置测试结果

同一产品,在不同位置及光源亮度下进行测量,可以发现圆心位置偏差大概在3个像素左右。对于产品本身是否OK未知,但是稳定性,还是可见的,通过前三图可以得知(最后一幅图因产品位置变化较大,会引起光学效果的变化;又因为外圆边上有缺口,对外圆的拟合会造成一定的影响,因此外圆与中圆也有3个像素的变化,前面的图中外圆与中圆是变化小于1像素)。

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