三维检测(体积、高度)
三维检测(体积、高度)
为外观/尺寸检查和定位使用图像处理和字符识别利用OCR技术,根据目标表面的阴影数据对目标进行检测或区分。为了提高这些操作的准确性,已经引入了各种措施,包括使用高像素机器视觉,优化镜头和光线,采用图像增强滤光片和其他技术。即使使用最新的技术,图像检测中仍然存在一些难以解决的问题,包括:
- 区分瑕疵或变形与变色或颜色不均匀
- 检测缺陷深度或失真程度
- 根据容量或容量进行通过/失败判断
- 检查焊料或焊接的形状
这些目标很难从二维图像中检测出来,因此判断依赖于人眼。使用3D图像进行检测可以解决这些问题。这一页解释了检测高度和表面信息的3D检测。
3D检测的基本原理,使用3D图像实现2D图像无法实现的检测
3D检测的优势
二维检测基于阴影数据检测或区分外观或尺寸。3D检查也使用高度信息(XYZ坐标)。本节介绍了2D和3D图像的区别,以及引入3D检测的优点。
2D和3D图像的区别
- 二维图像
- 2D图像从一个方向捕捉。它们可以通过图像增强滤镜的阴影调整来发现零件/产品表面的缺陷。欧宝官网开户
- 3 d图像
- 在二维图像中添加高度信息就会生成三维图像。包括XYZ坐标信息,不仅可以获得高度信息,还可以获得体积和截面面积信息。
引入3D检测的效果:稳定检测
根据目标的颜色或图案,以及环境的影响(如光滑表面或光线的反射),二维检测常常会检测出不稳定的缺陷或凹痕。即使使用阴影校正、斑点处理和对比度转换等图像增强滤波器,也很难提高精度。3D检测可以稳定地检测出与目标图案相似的微小凹痕和缺陷,而传统的2D图像很难区分这些缺陷。这允许自动化检查。
3D检测允许基于高度差异或XYZ信息,使用体积或截面积信息进行检测。这极大地扩展了图像处理可能的检查范围。
使用图像处理的3D检测效果:提高了效率
有了三维测量系统,任何人都可以进行三维检测。不幸的是,三维测量系统是为离线检测而设计的,将目标带到测量室进行测量需要花费大量的时间。这是可以接受的,只要目标是一个高附加值的产品,在低产量生产。但是,对每天生产数千或数万件的大量产品进行100%的检测是不现实的。欧宝官网开户
使用机器视觉/图像处理系统,您可以在线获取3D信息,从而实现高效的检测。最新的图像处理系统为高速线路上的应用提供了足够快的处理速度。这允许100%的检查而不影响时间。这防止有缺陷的工件流出,有助于提高质量。
引入3D检测的效果:降低设备/人工成本
您可以将依赖于可视或离线检查的检查自动化,从而降低了人工成本。3D摄像机可以同时捕捉3D和2D图像(灰度图像),降低设备成本。
三维检测的测量原理
KEYENCE提供两种类型的三维检测测量系统。XR系列3D摄像机适用于停止目标和俯仰馈送线;的LJ-V7000系列高速二维/三维激光扫描仪适用于运动目标和连续进给过程。每种仪器都有其独特的测量原理和功能,可根据应用和目标条件实现最佳的3D检测。
模式投影
XR系列使用模式投影方法。它以高速从左右投射条纹图案,并利用超高速CMOS和特殊处理器分析反射光,生成3D图像。从两个方向投射模式来合成轮廓信息,可以在没有盲点的情况下捕获图像。XR系列还可以作为区域相机捕捉2D(黑白阴影)图像。同时进行2D和3D检测的能力是另一个优势。
LJ-V7000系列用于大面积测量
XR系列的测量范围是有限的,从15mm平方到40mm平方(更准确地说,在参考距离12.5 mm平方到35.5 mm平方)。因此,它适用于相对较小的零件和产品,如电子设备的三维检测。欧宝官网开户如果您想进行更大区域的3D检查,LJ-V7000系列内联2D/3D激光扫描仪是理想的。通过光切片法获取高精度的二维轮廓数据,利用XG-X系列等图像处理系统进行处理,可以进行高度、面积、体积等三维检测。这使得三维检查的长目标,如焊接珠或快速移动的目标。
支持3D图像检测的算法和各种软件
各种图像处理技术在三维检测中发挥了作用。XG-X系列可定制机器视觉,只需在捕获的3D图像中指定一个检查区域,就可以测量最小高度、最大高度、凸面积、凹面积、凸体积和凹体积。首先,指定一个零点平面作为高度测量的参考。然后,参照零点平面测量凸/凹区域的面积或体积。
各种其他有用的功能大大提高了检测精度和简化了建立系统的工作。
实际应用
许多2D图像无法进行的检查可以通过3D图像进行。让我们看看一些典型的应用程序。
焊角检验
用机器视觉进行表面检测很难检测出焊料表面的状态。近年来,电子设备已变得小型化和更精确了。视觉上或使用机器视觉很难做出判断。3D检测技术的引入,不仅提供了高度信息,还提供了面积和体积信息。这使得焊料圆角形状的可靠检查成为可能。
数巧克力块,检查是否缺了
3D检测也被引入食品和制药行业。当目标没有显示出阴影差异时,比如巧克力,用传统的2D检测很难检测出缺陷或凹痕。通过三维检测,可以从高度等信息可靠地检测出缺陷和凹痕。计数也可以,这有助于提高生产效率。
OCR读取卡号
当一张卡有背景图片或插图时,就像信用卡上经常发现的那样,由于背景的影响,卡号的检测是困难的。由于3D检测可以识别高度,所以它可以通过OCR准确读取卡片表面的卡号、到期日和姓名。