您所在的位置：龙8中国唯一官网 > 新聞中心>鋰電行業高精度❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰、高效率的多相機尺寸檢測
2023-01-16 16:23:45 long8官网登录入口
尺寸檢測是視覺系統最基礎的功能之一㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，我們使用單相機尺寸檢測☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、多相機尺寸檢測的項目可以說是數不勝數❣❦❧♡۵，但同時滿足高精度及高效率的多相機尺寸檢測并非一件容易的事情⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。則完美的實現了多相機尺寸檢測高效率高精度檢測ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，滿足鋰電卷繞機的高速生產及高精度檢測要求ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，為電池成型的安全性保駕護航✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。
要實現高精度⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、高效率的多相機尺寸檢測①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，有三大核心步驟：
合適的光學方案
光學方案的好壞決定了整個視覺檢測系統的成敗㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。應對高精度⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、高效率的多相機尺寸檢測場合☈⊙☉℃℉❅，優異的光學方案自然是首要條件①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。我們對檢測內容進行拆解웃유ღ♋♂，其主要要求是高精度與高效率①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，那么我們主要考慮的分別是幀率要多快☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、曝光方式是全局還是卷簾ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、像素當量選多大ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、過渡帶有多少等⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
首先幀率的選擇ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，我們知道相機的幀率表示相機采集圖像的頻率⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，通常面陣相機用幀率表示㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，單位fps(fr ame Per second)㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，如30fpsⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，表示相機在1 秒鐘內最多能采集30 幀圖像ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。幀率選擇的主要依據是根據設備的生產速度要求♀☿☼☀☁☂☄，推算需要的相機每秒至少需要拍攝的次數㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，則可確定幀率要求⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。
有了幀率的數據之后ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，我們還要根據拍攝過程中被檢測物的運動狀態是靜止的還是運動的來確定我們選用哪種曝光方式❣❦❧♡۵，卷簾快門的特征是逐行曝光☾☽❄☃，不適合拍攝快速運動的物體♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，而全局曝光在光圈打開后⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，整個芯片同時曝光ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，更加適合拍攝快速運動的物體❣❦❧♡۵。在滿足了高效率方面的要求后❣❦❧♡۵，我們需要根據高精度進行光學方案的整體選擇ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，保證像素當量滿足最小檢測精度要求ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，且整個光學方案的最終采集圖像的過渡帶盡可能的小⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。在卷繞機中㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，我們選擇幀率高達60的全局曝光相機⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，結合紅外光源㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，實現過渡帶<3pixel⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，像素當量為0.04mm左右㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，滿足高速高精度的檢測要求웃유ღ♋♂。
光學方案
優異的算法
有了高質量的圖片之后⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，高精度高效率的算法則有了更大的用武之地✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。南工業視覺檢測平臺搭載了優異的抓邊算法工具☾☽❄☃，可實現亞像素級別的直線抓取⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，多達十余種檢測參數㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，可靈活應對不同場景的直線檢測參數設置⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。
掃描方向：點擊切換方向⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，可對ROI中掃描線的掃描方向進行切換✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。
邊緣極性：有任意極性㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、由暗到明㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、由明到暗三個選項❣❦❧♡۵，默認為任意極性①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
調參建議：可以通過掃描方向和邊緣極性2個參數相互設置✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，使ROI中直線在想要抓取檢測出直線的位置☈⊙☉℃℉❅。
采樣次數：即ROI中掃描線的數量ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，默認30☈⊙☉℃℉❅，范圍為5-1000❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，值越大耗時越高ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。
梯度閾值：沿掃描線方向圖像邊緣寬度前后的邊緣灰度值差異①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，默認30⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，范圍為0-255⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。閾值設置太高ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，直線容易檢測不到;設置太低⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，直線容易誤抓邊❣❦❧♡۵。
自適應梯度閾值：勾選自適應閾值①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，會自動根據抓取的直線進行閾值調整☈⊙☉℃℉❅。
邊緣寬度：沿掃描線方向檢測梯度變化的寬度☈⊙☉℃℉❅，范圍為1-15☈⊙☉℃℉❅。值越大⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，可以檢測梯度變化的范圍越寬⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，即可以抓取邊緣過渡越緩慢的模糊邊ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，但如果2個邊緣離得太近웃유ღ♋♂，設置過大可能導致邊緣丟失웃유ღ♋♂。
調參建議：梯度閾值和邊緣寬度一般結合起來進行設置ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，對于邊緣較清晰的圖像웃유ღ♋♂，可以適當減小邊緣寬度ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，防止抓邊偏移;對于邊緣過渡較緩慢的模糊邊❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，可以適當增加邊緣寬度✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。注意✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，在增加邊緣寬度的同時也需要相應增加梯度閾值♀☿☼☀☁☂☄，否則容易出現誤抓邊ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。
濾波瓣寬：默認5ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，范圍為1-20ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。其值越大✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，消除噪聲干擾越強☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，但耗時也會相應增加㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
剔除閾值：直線到想要剔除的點的距離㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，默認1000㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，范圍0.1-1000⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。比如剔除設置為10✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，可以剔除掉所有抓取到的距離直線像素距離大于10的點⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，剔除的點為離群點ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，剩余的點為邊緣點☾☽❄☃。
擬合方法：有Huber웃유ღ♋♂、Tukey⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、最小二乘和眾數4種擬合方式⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，對邊緣點進行直線擬合ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。其中最小二乘☾☽❄☃、Tukey受離群點的干擾較大✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，Huber優于最小二乘⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、TukeyⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，但離群點也對其存在影響♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，推薦使用眾數擬合方式⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
邊緣敏感度(是否啟用)：啟用后會沿掃描線找到所有滿足條件的邊緣點再次進行篩選✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，影響耗時⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，一般不啟用⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
邊緣模式：由第一條邊和最強邊兩種模式選擇✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。第一條邊檢測❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，沿掃描線方向梯度閾值變化滿足條件第一條邊;最強邊檢測☾☽❄☃，沿掃描線方向的梯度閾值變化最大的邊緣點擬合為的直線⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
角度范圍：檢測角度在角度范圍中的直線⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，范圍為-180到180❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，范圍越大耗時越高⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
線寬：掃描線和直線的寬度❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。
除了檢測類參數ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，該平臺還具有靈活的ROI設置功能ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，不僅可以跟隨形狀匹配等工具提供的相對坐標系⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，還可通過腳本工具生成特定ROI☈⊙☉℃℉❅，實現在極小的波動范圍內❣❦❧♡۵，精確的抓取每一條直線ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。如下圖所示：假設現在需要檢測三條直線㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，由于受到來料的影響㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，右側黑色區域可能會出現干擾線♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，因此對內側的抓邊準確性要求極高웃유ღ♋♂。
此時❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，左側相對固定的直線(隔膜)作為參考線웃유ღ♋♂，使用腳本工具首先生成對于中間(AT9)的檢測ROI⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，然后根據AT9的檢測結果☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，生成右側(陰極)的檢測ROI✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，實現對右側(陰極)的精確檢測☾☽❄☃，減少右側黑色區域的干擾⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
工業視覺檢測平臺
有了圖像也有了算法✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，多相機間如何實現相機間的尺寸檢測⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，并保持高效率的運行ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，工業視覺檢測平臺是我們的關鍵✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。通過平臺軟件⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，不僅可以實現多相機之間的數據計算⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，還可按照客戶要求定制JOB界面(如下)㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
總的來說⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，工業視覺檢測平臺有六大特點：強大的視覺算法工具웃유ღ♋♂、簡單易用的編程形式❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、向導式標定☾☽❄☃、靈活的引用關系⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、豐富的邏輯控制工具及支持多種通訊方式☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。利用好這些工具與優勢⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，可以使我們的工作事半功倍⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。
