3D檢測(cè)(體積/高度)
3D檢測(cè)(體積/高度)
視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)施的外觀/尺寸檢測(cè)、定位、OCR字符識(shí)別等,可以根據(jù)工件表面的濃淡,進(jìn)行檢測(cè)和辨別。為了提升其精度,基恩士采用了高像素?cái)?shù)的視覺(jué)系統(tǒng),追求鏡頭及照明合適化,并導(dǎo)入了預(yù)處理功能等技術(shù)。但即使是技術(shù)發(fā)達(dá)的今天,圖像檢測(cè)方面仍存在以下課題,有待解決。
- 辨別變色、色差與瑕疵、失真
- 檢測(cè)瑕疵深度及失真的變形狀況
- 判定容積及體積的合格與否
- 檢測(cè)焊接及熔接的形狀 等
上述內(nèi)容難以根據(jù)平面圖像進(jìn)行檢測(cè),這些判斷必須依賴人眼檢測(cè)。作為解決這些課題的重要手段,3D圖像檢測(cè)誕生了。3D檢測(cè)可以檢測(cè)表面信息和高度,下面將對(duì)其進(jìn)行介紹。
立體可實(shí)現(xiàn)平面無(wú)法進(jìn)行的檢測(cè),3D檢測(cè)的基本原理
3D檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)
2D檢測(cè)依靠濃淡進(jìn)行外觀及尺寸的檢測(cè)/辨別,而3D檢測(cè)則利用包含高度信息在內(nèi)的(XYZ坐標(biāo))條件,實(shí)施檢測(cè)。下面將就2D圖像與3D圖像的差異,以及導(dǎo)入3D檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行介紹。
2D圖像與3D圖像的差異
- 何謂2D圖像
- 2D圖像,是從1個(gè)方向進(jìn)行拍攝的圖像數(shù)據(jù)。預(yù)處理功能可以對(duì)濃淡進(jìn)行調(diào)整,并發(fā)現(xiàn)部件及產(chǎn)品表面的故障。
- 何謂3D圖像
- 在2D圖像中添加高度信息,就可獲得3D圖像。通過(guò)獲取XYZ坐標(biāo)的信息,還可獲得高度、體積、截面面積等信息。
導(dǎo)入3D檢測(cè)的效果 ~檢測(cè)的穩(wěn)定化~
借助2D圖像的檢測(cè),會(huì)受到工件顏色及圖案、表面光澤及照明等環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致瑕疵及凹陷等的檢測(cè)不穩(wěn)定。即使采用濃淡補(bǔ)正、斑點(diǎn)處理、對(duì)比度轉(zhuǎn)換等預(yù)處理功能,也難以提升精度。導(dǎo)入3D檢測(cè)后,可以對(duì)傳統(tǒng)2D圖像難以辨別的內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè),穩(wěn)定檢測(cè)和工件圖案相同的瑕疵,及細(xì)微凹陷等。*
還能夠基于高度辨別及XYZ信息,利用體積及截面面積信息進(jìn)行檢測(cè),大幅擴(kuò)充視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)的適用范圍。
*與本公司CV-700產(chǎn)品的比較
借助視覺(jué)系統(tǒng)的3D檢測(cè)效果 ~檢測(cè)的高效化~
利用3D測(cè)量?jī)x,可實(shí)施3D檢測(cè)。但3D測(cè)量?jī)x的檢測(cè)需離線實(shí)施,搬運(yùn)到測(cè)量室的工序和測(cè)量作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這種測(cè)量方式適用于高附加值、少量生產(chǎn)的產(chǎn)品,對(duì)于每天生產(chǎn)數(shù)成千上萬(wàn)的批量產(chǎn)品,全數(shù)檢測(cè)是不可能實(shí)現(xiàn)的。
與之相對(duì)的,使用視覺(jué)系統(tǒng),就能在線上獲取3D信息,可以實(shí)現(xiàn)高效的檢測(cè)。全新視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)的處理速度,能夠支持高速生產(chǎn)線的檢測(cè),在維持單件產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的同時(shí),實(shí)現(xiàn)全數(shù)檢測(cè)。在抑制不良品流出、品質(zhì)提升中發(fā)揮效果。
導(dǎo)入3D檢測(cè)的效果 ~削減成本及人工費(fèi)~
對(duì)于此前依賴于目視檢測(cè)及離線檢測(cè)的檢測(cè)工序,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,起到了削減人工費(fèi)的效果。而3D相機(jī)當(dāng)然能夠在拍攝3D圖像的同時(shí),獲取2D圖像(濃淡圖像),從而有效削減設(shè)備成本。
3D檢測(cè)的測(cè)量原理
基恩士推出了2個(gè)種類的測(cè)量設(shè)備,作為3D檢測(cè)的解決方案。3D相機(jī)XR系列對(duì)應(yīng)于靜止工件或節(jié)距傳送生產(chǎn)線,而超高速輪廓測(cè)量?jī)xLJ-V7000系列則支持移動(dòng)工件、連續(xù)傳送工序。這使得客戶能夠根據(jù)用途及工件狀態(tài),選擇富有各自特征的測(cè)量原理及功能,實(shí)現(xiàn)合適3D檢測(cè)。
LJ-V7000系列支持大范圍測(cè)量
XR系列的測(cè)量范圍為15 mm角至40 mm角(正確來(lái)說(shuō),在基準(zhǔn)距離下時(shí)12.5 mm角至35.5 mm角)。因此,適用于電子設(shè)備等相對(duì)較小部件及產(chǎn)品的3D檢測(cè)。需要在更大范圍內(nèi)進(jìn)行3D檢測(cè)時(shí),建議您使用超高速輪廓測(cè)量?jī)xLJ-V7000系列。將通過(guò)光切斷方式獲取的高精度2D輪廓數(shù)據(jù),融入到XG-X系列等視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)中,就能實(shí)現(xiàn)包含高度、面積、體積信息在內(nèi)的3D檢測(cè)。對(duì)于焊接焊縫這種具有一定長(zhǎng)度的位置,以及高速移動(dòng)體,也能進(jìn)行3D檢測(cè)。
支持3D圖像檢測(cè)的算法及多樣的軟件
3D檢測(cè)同樣利用了多種視覺(jué)系統(tǒng)技術(shù)。視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)XG-X系列中,通過(guò)在拍攝的3D圖像中指定檢測(cè)范圍,可以對(duì)最小高度、最大高度、凸面積、凹面積、凸體積、凹體積進(jìn)行測(cè)量。首先,將作為高度測(cè)量基準(zhǔn)的面指定為“起算面”。以該起算面為基準(zhǔn),測(cè)量凹凸部分的面積及體積。
基恩士還推出了其他豐富多樣的功能,在檢測(cè)精度提升、設(shè)定作業(yè)簡(jiǎn)化方面非常有效。
具體應(yīng)用
對(duì)于許多2D圖像無(wú)法實(shí)現(xiàn)的檢測(cè),3D圖像就能進(jìn)行檢測(cè)。下面將介紹其中的典型應(yīng)用案例。
檢測(cè)填焊
利用視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)表面的方法,難以檢測(cè)焊錫的表面狀態(tài)。尤其是隨著近年來(lái)電子設(shè)備小型化、精密化的發(fā)展,不僅是視覺(jué)系統(tǒng),目視判斷都變得越來(lái)越難。導(dǎo)入3D檢測(cè)后,能夠掌握高度、面積及體積信息,從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的填焊形狀檢測(cè)。
檢測(cè)巧克力的個(gè)數(shù)/缺陷
在食品/醫(yī)藥品行業(yè),3D檢測(cè)也正在被逐步導(dǎo)入。例如,巧克力這種不存在濃淡差的目標(biāo)物,難以通過(guò)傳統(tǒng)2D檢測(cè)對(duì)瑕疵及凹陷等進(jìn)行檢測(cè)。但導(dǎo)入3D檢測(cè)后,就能利用高度等信息,確切檢測(cè)瑕疵及凹陷。還能同時(shí)進(jìn)行個(gè)數(shù)計(jì)數(shù),有效提高生產(chǎn)效率。
連接3D測(cè)量?jī)xLJ-V7000系列,不僅可以計(jì)算工件個(gè)數(shù),還可同時(shí)檢測(cè)工件上的凹陷或異物等。
凹陷
卡號(hào)的OCR
檢測(cè)信用卡時(shí),會(huì)受背景中所含照片及插圖的影響,難以檢測(cè)卡號(hào)。而利用可測(cè)量高度的3D檢測(cè),就能利用OCR,對(duì)信用卡表面用壓紋(凹凸)表示的卡號(hào)及有效期限、姓名等,進(jìn)行正確讀取。