工研部-丁先山:机器视觉技术及在新利彩票系统中的开发与应用

发布日期:2015-5-21 浏览次数:922

    机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉技术及系统逐步发展成为工业智能化的新兴技术,并与新利彩票技术相结合成为工业智能化发展的重要发展方向,对新利彩票的应用起着助推作用。哈工大新利彩票产业技术研究院在充分吸收国内外机器视觉技术的先进技术,自主开发,逐步掌握新利彩票视觉系统的多项核心技术,取得较好成果。

一、开发并掌握视觉系统技术基础

1、机器视觉系统的基本结构

机器视觉系统包括:光学系统、图像处理系统与分析/执行系统三部分。

 

1 机器视觉系统的基本结构

 

    2、我院已完成机器视觉硬件平台的搭建,实现与新利彩票控制系统的通信。目前着重开发以下关键技术:

   (1)光源系统开发与优化。光源选取与设置的好坏决定取像的质量。为了实现高品质和高对比度的图像,通过对不同形式照明及光源的研究,在照明方向/角度、光谱、极性、强度和距离等进行设置,开发光源自动调节装置,改善因环境光线的变化和对象材质等不同条件下系统的分辨率,简化图像信息的数据处理。

   (2)双目立体视觉系统。在二维视觉处理的基础上采用双目摄像和标定工具得到被测量对象的深度信息,构建精度可控条件下的物体三维图像数据。

    (3)实现高速通信的新利彩票控制系统与视觉系统的集成技术。

   (4)开发基于ARM嵌入式架构图像处理模块。基于ARM核心硬件系统的基础上,把嵌入式技术和机器视觉技术相结合,利用OpenCV等进行图像数据处理,实现图像和数据的实时处理,有利于在工业控制领域中应用。

   (5)视觉算法及处理技术。主要开发摄像机标定技术和算法,精确分析双目立体视觉的结构参数与测量精度的关系。在立体视觉图像的特征点提取和立体匹配算法方面进行优化,实现三维重建。

    3、我院开发的机器视觉技术在工业领域中的应用

   (1)蓄电池生产工艺中的板栅浇铸质量检测

蓄电池生产中的板栅质量的好坏对蓄电池极板的质量影响很大,如下图23。生产过程中操作者的技术水平和熟练程度对板栅的质量指标起到决定性的作用。实践证明,对于同一个板栅模具,不同技术水平的人所浇铸的板栅多个数据的离散性很大,例如:板栅的塑性(硬度)不同;板栅的强度不同,很容易折断;重量差异大;铅钙合金板栅出现的沙眼;铅锑镉合金和铅锑合金板栅烧片、缩筋问题。板栅的这些问题,给极板生产中的重量控制增加了很大的难度。表1是板栅生产工艺中易出现的问题和检测方式。

 

  

蓄电池生产-板栅浇铸工艺

3 板栅样件

 

1 某规格板栅工艺指标及检测方式

 

    在板栅生产中,由于节拍快,目前人工检测方式不仅速度慢且不可控,难以满足生产计划要求,是目前蓄电池生产的工艺难点。通过运用视觉系统检测技术,可以较快的对板栅表面的极耳厚度、筋条变形等进行在线控制,如图4

 

4 运用机器视觉技术对板栅表面质量进行检测

 

    在后续处理中,采用图像处理软件Halcon对采集的图像数据信息进行分析处理,不仅可以按照工艺指标进行检测,而且可以达到对连续批次的板栅件的质量一致性进行分析,通过系统反馈,提升该工艺浇铸模具的更换、清理的有效性。

   (1)自主开发的自动拣选示范线进入试验阶段

我院将自主开发的机器视觉技术应用于医用透明输液袋自动拣选线,目前该项目进行试验阶段,如图5。通过连续批次输液袋的测试,目前速度达到100/min,漏检率低于1%,与自主开发的取放机械手结合,实现高速下的物件自动识别、自动定位和取放。

    该项目成果可成功应用于食品、药品等软包装及建材行业的自动输送线。

  

正在调试的医用液袋自动拣选线系统

 

    二、应用领域及我院优势

1、应用领域

机器视觉技术广泛应用于汽车、电子、食品和医药、蓄电池等规模工业的多个领域和生产环节,用于替代人工检测,并与新利彩票技术结合,可实现高速拣选、在线智能装配。 

2、我院优势与服务项目

我院掌握机器视觉的关键技术、专业人才和项目经验,可根据用户的在线检测的需求特点进行针对性开发;结合我院掌握的机器视觉高速处理及与新利彩票控制器集成技术,可以帮助客户提升生产线的智能化水平。

我院具有哈工大新利彩票研究所的技术优势,既可以通过合作开发、委托开发及技术转让等多种形式,为用户提供价值。

 

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