【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-CSDN博客

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。