用机器视觉精确测量

要使用机器视觉系统精确和准确的测量 ，必须挑选合适的零件部件 ，或被测对象 ，并满足精度要求 。简单易用和便宜的机器视觉组件可用于精确的2-D部分的测量 。许多部件都有效地平面是有意义尝试使用3-D部分2-D测量 。

这些电连接器有一个匹配的连接和垂直制表符 ，卷曲连接耳源线平片 。零件被放置在两个垂直的相机 ，透镜和光源的视野中 。垂直的相机视图的轮廓的凸耳和水平相机检查的垂直标签的高度 。

照明选择改善的部分元素的对比度进行测量 。对电连接器 、准直灯后面的部分给人一种很锐利的阴影，或正投影图像 。平行光源是光所有的光线是平行的一列 。平行光的优点是透视畸变最小 ，部分边缘锐度是从只有一个方向的光线反射优势最大化 。

 

镜头限制

镜头地图放大或缩小部分欣赏到相机的传感器 。精密透镜限制包括透视畸变 ，场的深度 ，空间频率响应和光学畸变 。透视失真是在成像部分尺寸的明显变化的部分朝向移动或从透镜的前远 ，沿Z或光轴 。这种明显的尺寸变  化是正比于1 / Z 。

景深是沿Z轴 ，其中所得到的部分图像是在可接受的聚焦距离的范围 。由于部分移动从最佳聚焦平面走 ，图像模糊 。有点模糊不用于制备边缘的测量的问题 ，反而会降低的部分特征的对比度 。当测量元件 ，如缺陷尺寸 ，减小对比度使得这些小功能难以检测和测量 。

深度有限是一个主要的原因是首选2-D平面的措施 。景深与减小透镜孔径增加 ，但是这也能通过透镜降低光的量 。

空间频率是部分特征尺寸的倒数 。作为部分特征尺寸减小时 ，图像的对比度也降低 。相反某些减少需要防止与相机传感器的像素阵列的混叠（采样）的工件 。与景深 ，在降低对比度对检测小斑点和功能比基于边缘的尺寸更大的影响 。

当你从光轴移开光学透镜畸变出现在校准规则的大小的变化 。这种失真可以测量和计算上除去 ，但最好是用于精密测量选择具有小的光学畸变的透镜 。

透视和光学畸变几乎是用远心镜头消除 ，所以这些镜头被推荐用于制作精密测量视力 。这种类型的镜头仅允许光平行于光轴的光线传递给相机的传感器 。视远心透镜的视场限定为前透镜元件 ，最接近部分的元件的直径 。

  

物镜的放大倍数

相机的像素大小和数量与所需的视野（部分大小加上一些周边区域）设置的镜头放大 。将传感器像素的大小除以放大倍率 ，给出一个正在测量的部分上的像素的大小 。用于电连接器的视场是0.92英寸×0.69英寸（宽×高）和一个摄像头 ，1600像素的1200给予0.3X物镜的放大倍数 。在对象的像素尺寸为0.575 mil（一个是1 / 1000英寸一词）或约六一零千万一英寸 。所要求的测量精度是三一零千万一英寸（0.3 mil） 。

电连接器的引脚链条张暂停他们上面的灯和在规定距离远心镜头相机 。从冲压机的振动移动到这个指定的距离的连接器 ，但没有那么多 ，锐利的焦点丢失 。因为光线是平行的和远心镜头只接受平行光 ，阴影图像的制作是非常尖锐和部分运动沿Z轴的不敏感 。

 

图像处理

该图像处理在一个小的计算机上 ，是专门为机器视觉和使用机器视觉软件 。测量包括部分边缘到边缘尺寸 ，中心圆的尺寸和部分到部分间距 。此外 ，一些检查是零件上的毛刺和异物 。由视觉系统回答的首要问题是 ，如果在进步的冲压机使用的模具已磨损超出公差 。

所需的边缘定位精度0.3mil怎么可以和一个0.6百万像素大小的部分了吗 ？当一个人看不到一个像素的“内部”时 ，如何进行测量 ？如果一个运营商可以近似的光学模糊功能 ，他们可以模拟一个理想的步骤边缘看起来像在光学模糊后的图像 。然后 ，他们可以适合这个模型的像素值恢复一个近似的理想边缘位置 。在这种情况下 ，一点模糊是不错的 。

这假设的部分边缘是理想的 ，并在数学上是良好的光学模糊 。在实践中 ，部分边缘可以位于在至少¼一像素和更大的精度控制条件 。因此 ，边缘定位精度在0.15毫米 。这种子像素的方法有时可以被应用到测量区域和边缘长度 ，但也有其他的问题复杂的。

最后 ，像素的测量说电连接器标签中的孔的直径通过校准过程转换为世界测量。这个过程是自动完成的视觉系统后 ，被训练的校准网格 。这种转换精度的准确性 。

精准的部分功能 ，如边缘需要准直光测量 ，这部分精心安排 ，远心镜头 ，校准和也许光学畸变校正和计算的计算机视觉系统 。这些元素的供应商提供协商和向导 ，以帮助运营商选择正确的零件 。视觉系统软件和处理器的设计是易于使用的 ，快速和支持的部分链的精度从一部分到现实世界的测量。

 

技术提示

照明选择改善的部分元素的对比度进行测量 。对电连接器 、准直灯后面的部分给一个非常尖锐的阴影 。

平行光源是所有的光线是平行的一列 。

平行光的优点是透视畸变最小 ，部分边缘锐度是从只有一个方向的光线反射优势最大化 。