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石英片定位检测

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应用行业建议:检测 视觉 人工智能 图像识别

服务商:东莞中科蓝海智能视觉科技有限公司

方案简述:定位圆片与料盘圆形槽。使用机械手抓取圆片,放置到料盘对应的凹槽内。

    需求信息

    方案信息(工位一)

    1 打光方式

    方案说明:

    圆片定位与料盘凹槽定位需要分别使用两套不同的工位进行检测。

    工位一(圆片定位):

    因为机械手是从上侧吸取圆片移动,为方便拍摄定位圆片,相机镜头与光源采用从下往上拍的安装方式。机械手抓取圆片,把圆片移动到固定位置后,进行一次拍摄。由于圆片的光滑面高反光,在光源下打光效果不好,因此应设置机械手吸取圆片光滑面,使圆片磨砂面朝着相机侧拍摄。使用高角度蓝色环形光源,可以把整个圆片的哑光面打亮呈白色,能拍摄到清晰的圆片轮廓。

    在实验室拍摄时,使用木块垫高圆片,模拟机械手抓取圆片时悬空拍摄的场景。实验室现场图与打光示意图如下:

    实验室现场图


    打光示意图


    2 图像采集


    3 算法分析

    使用轮廓匹配算法对圆片轮廓进行匹配定位,可得到轮廓中心点的坐标。随后对圆片直边进行直线查找测量,可计算得到该直线与直线((0,0),(0,2048))之间的在-180°到+180°范围内的偏移角。

    算法分析图如下:



    4 系统构成

    相机

    500万面阵相机

    分辨率

    2448×2048

    颜色

    黑白

    帧率

    23.5fps

    感光芯片

    2/3”CMOS

    像元尺寸

    (μm)3.45×3.45

    光源

    RL-90-80-B

    控制器

    APS2-24W60-4T

    镜头

    16mmCCTV镜头

    光圈

    2.8

    曝光时间

    5000μs

    视场

    (mm)92.3×77.2

    工作距离

    镜头距工件磨砂面162mm

    光源距离

    光源距离工件磨砂面110mm

    理论精度

    0.038 mm/pixel


    5 工位一点评与总结

    (1) 由于圆片的光滑面高反光,在光源下会反射光源的亮斑,打光效果不均匀,不利于软件测量计算。因此应设置机械手吸取圆片光滑面,使圆片磨砂面朝着相机侧进行拍摄。

    (2) 所有数据均为实验室测试所得,在现场实际应用时,为达到同样的拍摄效果可能仍需要微调。


    方案信息(工位二)

    1 打光方式

    工位二(料盘凹槽定位):工位二采用相机、镜头、光源安装在机械臂上的方式进行拍摄,进行工位二的拍摄与放置操作前,要先完成工位一的检测。使用高角度环形光,即可把凹槽轮廓出打出阴影。实验室现场图与打光示意图如下:

    微信图片_20180122143937

    实验室现场图


    打光示意图


    2 图像采集


    3 算法分析

    与圆片定位同理,使用轮廓匹配算法对凹槽轮廓进行匹配定位,可得到轮廓中心点的坐标。随后对凹槽直边进行直线查找测量,可计算得到该直线与直线((0,0),(0,2048))之间的在-180°到+180°范围内的偏移角。

    算法分析图如下:



    4 系统构成

    相机

    500万面阵相机 MV-CA050-10GM

    分辨率

    2448×2048

    颜色

    黑白

    帧率

    23.5fps

    感光芯片

    2/3”CMOS

    像元尺寸

    (μm)3.45×3.45

    光源

    RL-180-60-R

    控制器

    APS2-24W60-4T

    镜头

    16mmCCTV镜头 型号FA1602A

    光圈

    7

    曝光时间

    5000μs

    视场

    (mm)100.6×84.2

    工作距离

    镜头距工件上表面180mm

    光源距离

    光源距工件上表面100mm

    理论精度

    0.041 mm/pixel


    5 工位二点评与总结

    1)若对托盘进行完整拍摄,对光源和相机的要求会相应增高,同时精度会大幅下降。因此采用把设备安装在机械手上移动拍摄的方式进行检测。

    2)所有数据均为实验室测试所得,在现场实际应用时,为达到同样的拍摄效果可能仍需要微调。

何女士

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