視覺檢測技術的(de)應用(yòng)與優勢 表面缺陷檢測技術

傳統的(de)工業生産制造，由于科學技術的(de)限制仍然主要采用(yòng)人(rén)工檢測的(de)方法去檢測産品表面的(de)缺陷，這(zhè)種方法由于人(rén)工的(de)限制和(hé)技術的(de)落後，不僅檢測産品的(de)速度慢(màn)、效率低下(xià)，而且在檢測的(de)過程中容易出錯，從而導緻了(le)檢測結果的(de)不精确。

 

當今社會，随著(zhe)計算(suàn)機技術，人(rén)工智能等科學技術的(de)出現和(hé)發展，以及研究的(de)深入，出現了(le)基于機器視覺技術的(de)表面缺陷檢測技術。這(zhè)種技術的(de)出現，大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)生産作業的(de)效率，避免了(le)因作業條件，主觀判斷等影(yǐng)響檢測結果的(de)準确性，實現能更好更精确地進行表面缺陷檢測，更加快(kuài)速的(de)識别産品表面瑕疵缺陷。

 

 

産品表面缺陷檢測屬于機器視覺技術的(de)一種，就是利用(yòng)計算(suàn)機視覺模拟人(rén)類視覺的(de)功能，從具體的(de)實物(wù)進行圖象的(de)采集處理(lǐ)、計算(suàn)、最終進行實際檢測、控制和(hé)應用(yòng)。産品的(de)表面缺陷檢測是機器視覺檢測的(de)一個(gè)重要部分(fēn)，其檢測的(de)準确程度直接會影(yǐng)響産品最終的(de)質量優劣。由于使用(yòng)人(rén)工檢測的(de)方法早已不能滿足生産和(hé)現代工藝生産制造的(de)需求，而利用(yòng)機器視覺檢測很好地克服了(le)這(zhè)一點，表面缺陷檢測系統的(de)廣泛應用(yòng)促進了(le)企業工廠産品高(gāo)質量的(de)生産與制造業智能自動化(huà)的(de)發展。

 

視覺檢測技術的(de)應用(yòng)範圍

 

1、在工業檢測方面

近幾十年來(lái)，在工業檢測中利用(yòng)視覺系統的(de)非接觸、速度快(kuài)、精度合适、現場(chǎng)抗幹擾能力強等突出的(de)優點，使機器視覺技術得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)，取得(de)了(le)巨大(dà)的(de)經濟與社會效益。自動視覺識别檢測目前已經用(yòng)于産品外形和(hé)表面缺陷檢驗，如木(mù)材加工檢測、金屬表面視覺檢測、二極管基片檢查、印刷電路闆缺陷檢查、焊縫缺陷自動識别等。這(zhè)些檢測識别系統屬于二維機器視覺，技術已經較爲成熟，其基本流程是用(yòng)一個(gè)攝像機獲取圖像，對(duì)所獲取的(de)圖像進行處理(lǐ)及模式識别，檢測出所需的(de)内容。

 

2、在醫學上的(de)應用(yòng)

在醫學領域，機器視覺主要用(yòng)于醫學輔助診斷。首先采集核磁共振、超聲波、激光(guāng)、Ｘ射線、γ射線等對(duì)人(rén)體檢查記錄的(de)圖像，再利用(yòng)數字圖像處理(lǐ)技術、信息融合技術對(duì)這(zhè)些醫學圖像進行分(fēn)析、描述和(hé)識别，最後得(de)出相關信息，對(duì)輔助醫生診斷人(rén)體病源大(dà)小、形狀和(hé)異常，并進行有效治療發揮了(le)重要的(de)作用(yòng)。不同醫學影(yǐng)像設備得(de)到的(de)是不同特性的(de)生物(wù)組織圖像，如Ｘ射線反映的(de)是骨骼組織，核磁共振影(yǐng)像反映的(de)是有機組織圖像，而醫生往往需要考慮骨骼有機組織的(de)關系，因而需要利用(yòng)數字圖像處理(lǐ)技術将兩種圖像适當地疊加起來(lái)，以便于醫學分(fēn)析。

 

3、交通(tōng)監控領域中的(de)應用(yòng)

智能交通(tōng)監控領域中，在重要的(de)十字路口安放攝像頭，就可(kě)以利用(yòng)攝像頭的(de)快(kuài)速拍(pāi)照(zhào)功能，實現對(duì)違章(zhāng)、逆行等車牌的(de)車牌進行自動識别、存貯，以便相關的(de)工作人(rén)員(yuán)進行查看。

 

4、在橋梁檢測領域中的(de)應用(yòng)

人(rén)工檢測法和(hé)橋檢車法都是依靠人(rén)工用(yòng)肉眼對(duì)橋梁表面進行檢測，其速度慢(màn)，效率低，漏檢率高(gāo)，實時(shí)性差，影(yǐng)響交通(tōng)，存在安全隐患，很難大(dà)幅應用(yòng)；無損檢測包括激光(guāng)檢測、超聲波檢測以及聲發射檢測等多(duō)種檢測技術，它們儀器昂貴，測量範圍小，不能滿足日益發展的(de)橋梁檢測要求；智能化(huà)檢測有基于導電性材料的(de)混凝土裂縫分(fēn)布式自動檢測系統和(hé)智能混凝土技術，也(yě)有最前沿的(de)基于機器視覺的(de)檢測方法。導電性材料技術雖然使用(yòng)方便，設備簡單，成本低廉，但是均需要事先在混凝土結構上塗刷或者埋設導電性材料進行檢測，而且智能混凝土技術還(hái)無法确定裂縫位置、裂縫寬度等一系列問題距實用(yòng)化(huà)還(hái)有較長(cháng)的(de)距離；而基于機器視覺的(de)檢測方法是利用(yòng)CCD相機獲取橋梁表觀圖片，然後運用(yòng)計算(suàn)機處理(lǐ)後自動識别出裂縫圖像，并從背景中分(fēn)離出來(lái)然後進行裂縫參數的(de)計算(suàn)的(de)方法，它具有便捷、直觀、精确、非接觸、再現性好、适應性強、靈活性高(gāo)、成本低廉的(de)優點，能解放勞動力，排除人(rén)爲幹擾，具有很好的(de)應用(yòng)前景。

 

據統計，混凝土橋梁的(de)損壞有90%以上都是由裂縫引起的(de)，因此對(duì)橋梁的(de)健康檢測主要是對(duì)橋梁表觀的(de)裂縫進行檢測與測量。基于機器視覺的(de)橋梁檢測技術主要包括三部分(fēn)内容：橋梁表觀圖像的(de)獲取技術、基于圖像的(de)裂縫自動識别理(lǐ)論與算(suàn)法以及基于圖像的(de)裂縫寬度等病害程度定量化(huà)測量方法。

 

基于機器視覺的(de)自動化(huà)、智能化(huà)檢測技術已經在道路、隧道上得(de)到了(le)成功應用(yòng)，在橋梁上也(yě)得(de)到了(le)初步的(de)應用(yòng)，但主要集中在視線開闊的(de)高(gāo)空混凝土構件表觀圖像獲取技術上，在病害的(de)自動識别方面仍停留在理(lǐ)論研究階段，還(hái)無法應用(yòng)于實際工程當中。針對(duì)量大(dà)面廣的(de)混凝土梁體，智能化(huà)視頻(pín)橋梁檢測車進入理(lǐ)論與關鍵部件模型的(de)研制階段，但是受到橋梁細小裂縫自動識别與清晰圖像快(kuài)速化(huà)獲取難度大(dà)的(de)限制，目前離達到實用(yòng)化(huà)程度的(de)要求還(hái)相距甚遠(yuǎn)。

 

視覺檢測技術的(de)優勢

 

1、效率更高(gāo)：人(rén)工檢測效率低下(xià)。機器視覺檢測速度要快(kuài)得(de)多(duō)，每分(fēn)鐘(zhōng)能夠對(duì)數百個(gè)甚至數千個(gè)元件進行檢測，而且能夠24小時(shí)不間斷持續工作。

2、準确性更高(gāo)：人(rén)眼有物(wù)理(lǐ)條件的(de)限制，也(yě)會受到主觀性、身體精力等因素的(de)影(yǐng)響，不能保證準确性。機器不受主觀控制，隻要參數設置沒有差異，具有相同配置的(de)多(duō)台機器就可(kě)以保證相同的(de)精度。

3、總體成本更低：機器比人(rén)工檢測更有效，從長(cháng)遠(yuǎn)來(lái)說，機器視覺檢測的(de)成本更低。

4、信息集成：機器視覺檢測可(kě)以通(tōng)過多(duō)站測量方法一次測量多(duō)個(gè)技術參數，例如要檢測的(de)産品的(de)輪廓，尺寸，外觀缺陷和(hé)産品高(gāo)度。

5、數字化(huà)統計管理(lǐ)：測量數據并在測量後生成報告，而無需一個(gè)個(gè)地手動添加。

6、可(kě)适用(yòng)于危險的(de)檢測環境：機器可(kě)以在惡劣、危險的(de)環境中，以及在人(rén)類視覺難以滿足需求的(de)場(chǎng)合很好地完成檢測工作。

7、不會對(duì)産品造成接觸損傷：機器視覺在檢測工件的(de)過程中，不需要接觸工件，不會對(duì)工件造成接觸損傷。人(rén)工檢測必須對(duì)工件進行接觸檢測，容易産生接觸損傷。

8、更客觀穩定：人(rén)工檢測過程中，檢測結果會受到個(gè)人(rén)标準、情緒、精力等因素的(de)影(yǐng)響。而機器嚴格遵循所設定的(de)标準，檢測結果更加客觀、可(kě)靠、穩定。

9、避免二次污染：人(rén)工操作有時(shí)會帶來(lái)不确定污染源，而污染的(de)工件。

10、維護簡單：對(duì)操作者的(de)技術要求低，使用(yòng)壽命長(cháng)等優點。

 

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