機器視覺軟件零件分析論文

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1概述

在機器視覺檢測過程中，通常需要通過夾具來對每一個檢測的零件進行定位，以保證光源照射到零件而讓相機能拍攝到被照射的零件，從而使位置傳感器能夠在同一位置進行觸發，防止零件發生晃動或旋轉。每一個所要檢測的零件到達檢測區域時，視覺系統都要對它進行檢測。但是在很多情況下，即使夾具特別精確，也不能保證零件位置不發生變化。因為零件不可能總是準確的定位在期望的位置，即零件不能重復地關于攝像機定位。

在很多情況下，這種未對準可以使用相關測量方法進行補償。例如，在Sherlock軟件中可以得到零件的長度，方法是使用線peek找到所要測量的端點，然后使用距離公式計算兩個端點之間的距離。這樣，測量值就將保持恒定。只要它的一個端點沒有移出相應的線區域即可。

然而，一些情況下則需要絕對對準。此時如果使用理想模板，或者測量的是一個小零件，若還不考慮零件位置的正常變化，那么過度擴大感興趣區域就不太可能保證魯棒性。在這些情況下，利用機器視覺軟件sherlock的landmark就很容易解決零件不能對準的問題。

2零件對準工作過程

當檢測的零件不在最初訓練的位置時，Sherlock的零件對準功能依靠Landmarks可自動找到所要檢測的位置。所有點的讀數都可以在讀數編輯對話框中標記為Landmark。通過指令返回Landmarks標記點的位置后，便可根據landmarks的位置對所要處理的peek進行自動定位。

2．1零件只發生移動時的對準

當所檢測的零件只發生X方向或Y方向的移動時，只需要一個landmark點進行定位就可以實現自動對準。其操作過程如下：

（1）首先在所拍攝的合格零件圖像上選定一個點作為定位點(landmark)，如利用矩形peek的Smart-Search分析算法對零件的某一特征部分進行訓練，并將該特征的bestpoint作為定位點（landmark）。

（2）將矩形peek的范圍拉大，使所檢測的零件中與所訓練的特征相應的特征部分總在該peek范圍內。

（3）對需要檢測的區域進行訓練，并添加相應的程序。

（4）運行檢測程序，當零件位置發生移動時，所要檢測部位的peek就會根據landmark點自動精確的找到所要檢測的部位，并進行檢測。

圖1中，將十字架作為訓練模板，十字架的中心作為landmark,需要檢測的位置為梳狀齒。當零件發生移動時，peekB可以自動找到所要檢測的位置。

2．2零件既發生移動又有旋轉時的對準

當檢測的零件相對于訓練模板在位置上既有X、Y方向移動，又發生了旋轉時，用一個landmark就不能找到所要檢測的位置。此時可在sherlock中使用兩個landmarks來實現自動對準。其中一個land-mark計算移動的信息，另一個計算旋轉的信息。其操作過程如下：

（1）在所拍攝的合格零件圖像上選定兩個可以被可靠定位的特征點作為定位點（landmarks）進行訓練。

（2）訓練完成后分別將兩個特征點的peek拉大，以使每一個特征點都在自己的peek范圍內。

（3）對需要檢測的區域進行訓練，并添加相應的程序。

（4）運行檢測程序，當零件位置既發生移動，又發生旋轉時，所要檢測部位的peek就會根據land-mark點自動精確的找到所要檢測的部位并進行檢測。

零件位置發生旋轉時，也可以使用三個land-marks實現對準，假定第一點相對于零件來說是一個固定點，隨后的兩點只被用來計算旋轉信息。那么，記錄下點之間的原始角度，再找出運行時的新角度，然后通過新角度和原始角度之間的比較計算出旋轉距離，就可以實現零件對準。

2．3使用SmartSearch360的結果來實現零件對準

sherlock軟件中的分析算法SmartSearch360是一個模式識別的分析算法，該算法不但可以識別旋轉的物體，也可以實現零、部件對準。SmartSearch360的返回結果中有一個最佳點和一個最佳角度。使用點的轉換函數Formula—Align把該點和該角度轉換成兩個landmarks，就可以實現零件對準。