在一些機器視覺檢測項目中,許多客戶都遇到了檢測精度的問題。例如,要求以10um的精度測量加工零件的外部尺寸、內徑和外徑。目前很多配置選擇500萬工業相機鏡頭頭,理論上可以達到10um的精度。但是實際客戶測試的精度離10um的要求還很遠,能做到30um就很不錯了。誤差大的主要原因如下:
一、視覺檢測設備硬件方面的選擇
1、工業相機的選擇
CMOS相機本身芯片的特點,在拍攝一些物體時,容易造成邊緣輪廓的對比度較差,圖像噪聲較大,給軟件測量帶來誤差,需要花較多的時間解決。
2、光源的選擇
光源也視覺檢測精度中很重要的一環。在某些應用場景要求高的情況下,背光源會在在某一點產生的光會向空間任意角度發散,如果檢測圓形、柱形物體,在被測物體的邊緣會產生很明顯的衍射現象,導致拍攝的圖像效果出現偏差。另外,光源的亮度對物品拍攝的亮暗有著很大的影響。
3、鏡頭的選擇
因為很多機械部件都有高低差和大景深。但是普通鏡頭由于透視因素很難拍攝在軟件處理過程中,很難找到最真實、最準確的邊緣輪廓,圖像處理算法提出了更高的圖像處理算法要求。
二、視覺檢測設備軟件方面的問題
1.軟件算法出現錯誤
即使再嚴謹的視覺檢測方法、計算公式和圖像處理方法,在不同的環境與設備影響下,也難以避免對檢測系統的測量精度產生影響,造成一定程度的誤差,但這種誤差處理起來相對容易。
2.校準誤差
校準過程是視覺檢測必須的一個過程。系統會在校準過程中引入誤差。該方法利用攝像機視場不同位置的多個圖像校準標準部件,計算其平均值作為校正系數,消除鏡頭畸變引起的誤差。但有一點要注意,標定過程會產生隨機性誤差。
3、成像系統誤差
工業相機的分辨率越高,而被測物體的實際尺寸越小。成像物體表面的分辨率越高,系統檢測精度就會越高。幾何失真是影響光學檢測精度的典型系統誤差和重要因素。
三、視覺檢測中環境影響
1、振動
振動在視覺檢測中最影響效果的因素之一。即使是輕微的振動也可能會導致圖像模糊和失真,而可變部分可能導致不同的圖像,長期曝光會導致圖像清晰度失真。因此大部分工業相機都經過防震處理,同時還需要保證相機在運動過程中有良好平穩性,減少振動的影響。
2、環境光
光污染在視覺檢測中是很難避免的,光污染會導致拍攝的圖像失真、模糊。在視覺檢測中可以使用高亮度調制光源,同時減少傳感器的曝光時間、減小光圈,能有效將環境光的影響降至最低。
3、污漬,水汽和灰塵
在一些視覺檢測中不可避免會出現污漬,水汽,灰塵。這污漬,水汽,灰塵會附著在相機鏡頭和光源表面產生遮擋,影響成像的質量,不利于視覺檢測。
4、溫度
一般情況下工業相機工作環境的溫度-5度到65度之間,過高的溫度環境會給相機成像帶來噪度,影響成像的質量,從而影響視覺檢測結果。
5、維護與保養
視覺檢測設備是很精密的,因此選擇使用環境也很重要。不能隨便弄個場地,好的環境,對設備安裝也有好處。視覺檢測設備的狀態良好與否,是檢測結果的重要前提。