Công nghệ Tầm nhìn Máy móc Sáng tạo Thúc đẩy Tự động hóa Công nghiệp

2021-10-09

Ngày nay, với sự ra đời của nền công nghiệp 4.0, công nghệ thị giác máy đang dần đóng một vị trí rất quan trọng trong tự động hóa công nghiệp. Sự đổi mới liên tục của công nghệ thị giác máy đã thúc đẩy tiến bộ của tự động hóa công nghiệp, bảo mật thông minh và trí tuệ nhân tạo. Sự phát triển đã mang lại nhiều tiềm năng và cơ hội phát triển hơn cho các lĩnh vực có thể ứng dụng công nghệ này.

Mọi người đều nói rằng 80% thông tin mà con người cảm nhận được từ thế giới bên ngoài được thu nhận qua đôi mắt, và lượng thông tin có trong ảnh là lớn nhất. Sau đó, sự xuất hiện của công nghệ thị giác máy là lắp đặt mắt cảm nhận thế giới bên ngoài cho máy móc và thiết bị, để máy móc có các chức năng thị giác giống như con người, để thực hiện các chức năng phát hiện, phán đoán, nhận dạng, đo lường và các chức năng khác.

Hôm nay, hãy cùng trải nghiệm sức hấp dẫn của công nghệ thị giác máy.

Năm kiến trúc điển hình của thị giác máy

1. chiếu sáng

Tôi vẫn nhớ rằng khi tôi đang tham dự một hội nghị về công nghệ thị giác máy, một nhà công nghệ đã đặc biệt nhấn mạnh tầm quan trọng của ánh sáng trong thị giác máy. Điều này được hiểu rằng ánh sáng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến đầu vào của hệ thống thị giác máy, và nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của dữ liệu đầu vào và hiệu ứng ứng dụng.

Nguồn sáng có thể được chia thành ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng không nhìn thấy. Một số nguồn ánh sáng nhìn thấy được sử dụng phổ biến là đèn cờ trắng, đèn huỳnh quang, đèn thủy ngân và đèn natri. Nhược điểm của ánh sáng nhìn thấy là năng lượng ánh sáng không thể được giữ ổn định. Làm thế nào để giữ cho năng lượng ánh sáng ổn định ở một mức độ nhất định là một vấn đề cấp thiết cần được giải quyết trong quá trình thực hành. Mặt khác, ánh sáng xung quanh có thể ảnh hưởng đến chất lượng của hình ảnh, vì vậy có thể sử dụng màn bảo vệ để giảm tác động của ánh sáng xung quanh.

Hệ thống chiếu sáng có thể được chia thành chiếu sáng phía sau, chiếu sáng phía trước, ánh sáng có cấu trúc và ánh sáng nhấp nháy theo phương pháp chiếu sáng của nó. Trong số đó, đèn nền là đối tượng cần đo được đặt giữa nguồn sáng và máy ảnh, và ưu điểm của nó là có thể thu được hình ảnh có độ tương phản cao. Chiếu sáng về phía trước là nguồn sáng và camera được đặt ở cùng một phía của đối tượng được thử nghiệm, điều này thuận tiện cho việc lắp đặt. Chiếu sáng bằng ánh sáng có cấu trúc là chiếu một cách tử hoặc một nguồn sáng đường lên đối tượng được đo và giải điều chế thông tin ba chiều của đối tượng được đo theo độ méo tạo ra bởi chúng. Chiếu sáng bằng Stroboscopic là chiếu xung ánh sáng tần số cao lên vật thể, và việc chụp ảnh bằng máy ảnh đòi hỏi sự đồng bộ với nguồn sáng.

2. ống kính

Thủy tinh thể tương đương với sự tồn tại của mắt người. Nó chịu trách nhiệm chính trong việc điều chế chùm sáng trong hệ thống thị giác máy và hoàn thành việc truyền tín hiệu. Điều này được hiểu rằng hầu hết các thấu kính trên thị trường cho đến nay có thể đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng thị giác máy, nhưng các hệ thống thị giác máy chuyên nghiệp hơn có thể yêu cầu thấu kính và lớp phủ tùy chỉnh. May mắn thay, nhiều nhà sản xuất ống kính với khả năng sản xuất nội bộ đã sẵn sàng tùy chỉnh ống kính để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng này. Tất nhiên, những ống kính tùy chỉnh này đắt hơn, vì vậy chúng thường chỉ được sử dụng trong các hệ thống hình ảnh cụ thể không nhạy cảm về chi phí (chẳng hạn như các ứng dụng quân sự) hoặc trong dây chuyền sản xuất các sản phẩm tiêu dùng số lượng lớn.

3. Máy ảnh công nghiệp

Chức năng thiết yếu nhất của camera công nghiệp trong hệ thống thị giác máy là chuyển đổi tín hiệu quang học thành tín hiệu điện. So với các camera thông thường, nó có công suất truyền dẫn cao hơn, khả năng chống nhiễu và khả năng chụp ảnh ổn định. Theo các tiêu chuẩn khác nhau, có nhiều cách phân loại: theo chế độ tín hiệu đầu ra, nó có thể được chia thành máy ảnh công nghiệp tương tự và máy ảnh công nghiệp kỹ thuật số; Theo các loại chip khác nhau, nó có thể được chia thành camera công nghiệp CCD và camera công nghiệp CMOS.

4. Khung gắp

Mặc dù bộ lấy khung hình chỉ là một phần của hệ thống thị giác máy hoàn chỉnh nhưng nó lại đóng vai trò rất quan trọng và quyết định trực tiếp đến giao diện của máy ảnh: đen trắng, màu, analog, kỹ thuật số,… Điển hình là card chụp PCI, Card bắt hình 1394, card chụp hình VGA và card chụp hình mạng GigE gigabit. Một số thẻ chụp này được tích hợp công tắc đa kênh, có thể kết nối nhiều máy ảnh và chụp nhiều kênh thông tin cùng một lúc.

5. Phần mềm thị giác máy

Phần mềm thị giác máy là một thành phần chính của quá trình xử lý tự động trong hệ thống thị giác máy. Theo yêu cầu ứng dụng cụ thể, gói phần mềm được phát triển lại để tự động hoàn thành việc thu thập, hiển thị, lưu trữ và xử lý hình ảnh. Thông qua việc truyền sớm đến phần mềm xử lý hình ảnh chuyên dụng, theo sự phân bố điểm ảnh, độ sáng, màu sắc và các thông tin khác, nó được chuyển thành tín hiệu kỹ thuật số; sau đó phần mềm thị giác máy thực hiện các hoạt động khác nhau trên các tín hiệu này để trích xuất các đặc điểm của mục tiêu, và sau đó điều khiển cảnh theo kết quả phân biệt. Hành động của thiết bị.

Năm lĩnh vực ứng dụng phổ biến

Thị giác máy có thể nói là cửa sổ linh hồn của các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Từ xác định đối tượng / mã vạch, kiểm tra sản phẩm, đo kích thước bề ngoài đến định vị cánh tay robot / thiết bị truyền dẫn, đây là một công đoạn mà công nghệ thị giác máy có thể được sử dụng, vì vậy phạm vi ứng dụng của nó rất rộng. Mở rộng ra, các lĩnh vực ứng dụng trong ngành thậm chí còn rực rỡ hơn.

1. Ứng dụng nhận dạng hình ảnh

Nhận dạng hình ảnh là việc sử dụng thị giác máy để xử lý, phân tích và hiểu hình ảnh để xác định mục tiêu và đối tượng ở nhiều chế độ khác nhau. Ứng dụng điển hình nhất của nhận dạng hình ảnh trong lĩnh vực công nghiệp thị giác máy là nhận dạng mã hai chiều. Mã hai chiều là mã phổ biến nhất trong số các mã vạch thông thường của chúng ta. Lưu trữ một lượng lớn thông tin dữ liệu trong mã hai chiều nhỏ này, đồng thời theo dõi và quản lý sản phẩm thông qua mã vạch. Thông qua hệ thống thị giác máy, việc xác định và đọc mã vạch trên bề mặt của các vật liệu khác nhau trở nên thuận tiện, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả của sản xuất hiện đại. .

2. Ứng dụng phát hiện hình ảnh

Kiểm tra là một trong những ứng dụng quan trọng nhất trong ngành thị giác máy. Hầu hết tất cả các sản phẩm cần được kiểm tra. Kiểm tra thủ công có nhiều điểm hạn chế. Độ chính xác của việc kiểm tra thủ công là thấp. Nếu bạn làm trong thời gian dài, độ chính xác không thể đảm bảo. Tốc độ chậm dễ ảnh hưởng đến hiệu quả của toàn bộ quá trình sản xuất. Do đó, thị giác máy cũng được sử dụng rộng rãi trong việc phát hiện hình ảnh, chẳng hạn như phát hiện các ký tự trên cạnh của đồng xu. Trong bộ nhân dân tệ thứ năm được phát hành vào tháng 2000 năm XNUMX, mặt của đồng một nhân dân tệ có chức năng chống hàng giả tăng cường. Theo yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt của quá trình sản xuất, một hệ thống kiểm tra trực quan được lắp đặt trong quá trình đúc tiền cuối cùng; trong quá trình in. phát hiện khuyết tật của chai thủy tinh. Việc phát hiện khuyết tật của chai thủy tinh bằng hệ thống thị giác máy cũng bao gồm cả loại chai thủy tinh đựng thuốc. Có nghĩa là, thị giác máy cũng liên quan đến lĩnh vực y tế. Việc kiểm tra chính của nó bao gồm kiểm tra kích thước, phát hiện khuyết tật bề ngoài thân chai, phát hiện khuyết tật ở vai chai, phát hiện miệng chai, v.v.

3. Ứng dụng định vị trực quan

Định vị trực quan đòi hỏi hệ thống thị giác máy phải nhanh chóng và chính xác tìm thấy bộ phận được kiểm tra và xác nhận vị trí của nó. Trong lĩnh vực đóng gói chất bán dẫn, thiết bị cần điều chỉnh đầu đón theo thông tin vị trí chip thu được bằng thị giác máy, gắp chính xác chip và gắn nó. Đây là ứng dụng cơ bản nhất của định vị tầm nhìn trong ngành thị giác máy.

4. Ứng dụng đo lường đối tượng

Tính năng lớn nhất của các ứng dụng công nghiệp thị giác máy là công nghệ đo lường không tiếp xúc của nó, cũng có hiệu suất chính xác cao và tốc độ cao, nhưng không tiếp xúc và không mài mòn, loại bỏ nguy cơ tiềm ẩn hư hỏng thứ cấp có thể gây ra do tiếp xúc đo đạc. Các ứng dụng đo lường phổ biến bao gồm bánhs, kết nối, phụ tùng ô tô, chân linh kiện IC, khoan xoắn và kiểm tra luồng Luoding.

5. Ứng dụng phân loại đối tượng

Trên thực tế, việc áp dụng phân loại đối tượng dựa trên một liên kết sau khi nhận dạng và phát hiện, và hình ảnh được xử lý thông qua hệ thống thị giác máy để đạt được khả năng sắp xếp. Trong các ứng dụng công nghiệp thị giác máy, nó thường được sử dụng để phân loại thực phẩm, phân loại tự động các khuyết tật bề mặt trên các bộ phận và phân loại sợi bông.

Vui lòng giữ lại nguồn bài viết này để tái bản:Công nghệ Tầm nhìn Máy móc Sáng tạo Thúc đẩy Tự động hóa Công nghiệp

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！