視覺傳感器的應用

來源：http://www.mark06.com|發布時間：2020-05-13| 瀏覽數：載入中...

視覺傳感器是指通過對攝像機拍攝到的圖像進行圖像處理，來計算對象物的特征量(面積、長度、位置等)，并輸出數據和判斷結果的傳感器。視覺傳感器是整個機器視覺系統信息的直接來源，主要由一個或者兩個圖形傳感器組成，有時還要配以光投射器及其他輔助設備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機器視覺系統要處理的原始圖像。
視覺傳感技術的應用：
一、截面尺寸在線視覺測量系統
在工業生產中，無縫鋼管是一類重要的工業產品，而它的質量參數則是制造的重要數據，其中鋼管的直線度及截面積是主要的幾何參數，是控制無縫鋼管制造質量的關鍵，但由于以下原因使得參數的測量成為難題：
1、無縫鋼管采取非接觸式測量，且制造現場環境惡劣;
2、無縫鋼管的空間尺寸大，這也要求測試系統具備很大的測量空間。視覺傳感技術的出現解決了上述問題，視覺傳感技術采用的是非接觸式測量且測量范圍大。
測量系統由多個結構光傳感器組成，傳感器上結構光投射器投射的光平面和被測鋼管相交，得到鋼管截面圓周上的部分圓弧，傳感器測量部分圓弧在空間中的位置。系統中每一個傳感器實現一個截面上部分圓弧的測量，通過適當的數學方法，由圓弧擬合得到截面尺寸和截面圓心的空間位置，由截面圓心分布的空間包絡，得到直線度參數。測量系統在計算機的控制下，可在數秒內完成測量，滿足實時性要求。
二、汽車車身視覺測試系統
車身成型是汽車制造的關鍵工序之一，對車身的各項指標要求嚴格，需對車身進行周全的測試。傳統的車身測試方法是利用三坐標測量機，其使用復雜，速度慢，工期長，只能進行抽檢。通常，車身的關鍵尺寸主要是擋風玻璃尺寸、車門安裝處棱邊位置、定位孔位置等。因此視覺傳感器分布于這些位置附近，測量其相應的棱邊、孔、表面的空間位置尺寸。在生產線上設計測量工位，車身定位后，置于一框架內，框架由縱橫分布的金屬柱、桿構成，可根據需要在框架上靈活安裝視覺傳感器。根據測量點的數量可安裝相應數量的視覺傳感器，(通常情況下每個視覺傳感器測量一個被測點)，根據不同形式的傳感器包括雙目立體視覺傳感器、輪廓傳感器等多種類型。
三、三維形貌視覺測量
在三維形貌數字化測量技術是逆向工程和產品數字化設計、管理及制造的基礎支撐技術。它所實現三維形貌數字化測量的機理是將視覺非接觸、快速測量和辨力數字成像技術相結合。由于所測量的物體多是大型、具有復雜表面的物體，測量通常分為局部三維信息獲取和整體拼接兩部分，先利用視覺掃描傳感器對被測形貌各個局部區域進行測量，再采用拼接技術將各部分形貌進行拼接得到完整圖像。
這項傳感器的視覺掃描測頭采用局域雙目立體視覺測量原理設計。形貌整體拼接實質上是將所采集到的數據放到公共坐標上，這樣就能得到整體的數據描述。通過辨率數碼相機從測量空間的上方以不同的角度和位置對被測量進行數據收集，運用光束定向交匯平差原理得到控制點空間坐標并建立全局坐標系，通過各個坐標系進行關聯、轉換，完成數據拼接。