通过机器视觉对硬盘容器上盖的字符进行视觉识别判断是否混料？

发布时间：2023-09-20浏览量：480

　　客户的需求：

　　 检测内容

　　硬盘容器上盖字符识别，以判断是否有混料。

　　 检测要求

　　利用硬盘容器上盖表面字符，来判断是否有混料的情况发生，先识别全部字符。

　　 视觉可行性分析

　　对贵司的样品进行了光学实验，并进行图像处理，原则上可以使用机器视觉系统进行测试测量。

　　 结果

　　对样品进行分析，可以在相同的光照与位置下测量出不同位置的字符并识别出来。

　　使用的LED光源、工业相机、工业镜头等硬件的具体信息，请参看下面的内容。

　　 测试条件

　　产品测试时，只读取了一个相对较小的区域内的字符，并且没有明显的视觉定位系统，因此需要运动机构有相对较精密的定位机构，以保证字符能正常的出现在ROI(兴趣区域)内，从而准确的读取字符。

　　 使用硬件

　　LED光源：CSR-90-ICOb 3个……用于突出特征

　　光源控制器：CSR-24T2-SPV 3个……用于光源供电

　　工业相机：AVT Stingray F125B 3个……用于获取影像

　　相机电缆：5米1394B线 3条……用于传输影像

　　图像采集卡：1394B图像采集卡 3块……用于采集影像

　　工业镜头：SV-2514H 3个……用于光学成像

　　 安装条件

　　检查方式如上图所示，硬盘容器从下方走过，如在生产线的传送带上，在产品表面上方约85mm处放置同轴光源CSR-90-ICOr，在产品表面上方约190mm处，放置相机镜头等图像采集部分。分析产品可以知道，其字符主要分布在三条相对平行的“直线”上，因此我们使用三个工业(三套图像采集处理系统)，对每条线上的字符进行识别，这样做即方便产品光学成像，而且可以降低硬件成本。如果使用一个工位将所有字符识别完，对光源要求非常苛刻，使用的工业相机，也至少要500万像素以上的，而且最后的结果是还不一定能出理想的效果。

　　产品测试区域如下图所示：

　　工位一的相机负责TEST1~TEST5,工位二的相机负责TEST6~TEST9，工位三的相机则负责TEST10~TEST11。当然以上的测试区域是根据实验得到的数据，实际情况中可能需要将字符划分的更细，如将TEST11再分成两个测试部分。

　　光源工作距离：85mm，指光源到线圈最高端的距离

　　相机工作距离：190mm，指镜头表面到目标的距离

　　视场：40*30mm，指相机拍摄视场的大小(可见区域)

　　 最优化方案

　　在这里，我们将告诉您，为什么选择这样的硬件，选择这些硬件的有什么好处。

　　 LED光源 CSR-90-ICOb

　　因硬盘容器上盖的表面是比较平整的面，使用CSR-90-ICOb光源，从上往下直射照射，字符的边缘将被表现为黑色，而其它地方则表现为白色，利用字符边缘，有利于字符的识别。

如下图所示为实际成像图：

　　 光源控制器 CSR-24T2-SPV

　　光源需要相应的供电设备，一般工业使用模拟控制器或数字控制器就足够了，在本方案中，首先使用的是同轴光源，因其使用分光镜，其亮度只有相同尺寸面光的1/4不到;其次，我们希望机器视觉系统能够有较高的处理速度，在检测过程中可以在某机构上连续运行的进行检测;第三，为了延长光源的使用寿命。因此我们推荐使用CSR-24T2-SPV频闪控制器。其可以在瞬间增亮光源亮度，可以给相机提供100微秒级别的曝光时间，以减少产线振动、物体运动等引起的误差，因为其只是在拍照的瞬间点亮光源，因此可以延长光源的使用寿命。

　　 工业相机 AVT Stingray F125B

　　AVT Stingray F125B相机是一款德国进口125万像素的1394B工业CCD黑白，其分辨率是1292x964pix，我们的视野定为40x30mm，则我们的视觉精度可以达到40/1292=0.031mm/Pix或30/964=0.031mm/Pix，有这样的精度，以产品上的最小字符“-”来看，其尺寸约为1x0.5mm，按像素来算，则有1/0.031=32像素(32x16Pix)，已经可以识别出字符。

　　 工业镜头 VST SV-2514H

　　SV-2514H是日本VST公司生产的一款百万像素级低畸变工业镜头。其优秀的成像质量，小巧的体积，低廉的价格，是本方案的理想之选。当然本镜头，只是在我们实验室测试条件下使用的镜头，如果客户需要将工作距离缩小或变大，可以更换其它的合适的镜头进行处理。

　　 测试结果画面

　　 产品的不同位置测试结果