如何提高機器視覺系統(tǒng)的穩(wěn)定性
影響機器視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵不穩(wěn)定問題有:機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的精確定位的影響、外部環(huán)境的影響、軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性、工業(yè)相機對成像穩(wěn)定性的影響、光源對成像穩(wěn)定性的影響等。
1）硬件配置的選擇和制定
成像系統(tǒng)硬件配置的選擇是非常重要的。從下面對CCD相機和CMOS相機的介紹中，我們可以知道，如果沒有特殊的要求，如更高的拍攝速度，CMOS具有快速的讀取速度，CCD傳感器相機是保證圖像質(zhì)量和穩(wěn)定性能的關(guān)鍵選擇。根據(jù)檢測精度和檢測速度選擇工業(yè)相機的像素和幀速率。為它們間的距離選擇合適的像素，并結(jié)合被測物體的運動速度和檢測精度要求選擇攝像機的幀速率。
對于工業(yè)相機來說，關(guān)鍵是通過工業(yè)相機的像素來選擇匹配的工業(yè)鏡頭像素。選擇像素高于工業(yè)鏡頭限制的攝像頭就足夠了。還需要通過工作距離和視場，并通過被測產(chǎn)品和攝像機來計算攝像機的焦距。更改間隔以選擇適當(dāng)?shù)木吧?。在高精度測量的情況下，為保證測量精度，除了合理選擇上述主要參數(shù)外，還可以選擇幾何畸變比普通相機小的遠(yuǎn)心鏡頭。遠(yuǎn)心鏡頭不僅幾何畸變小，而且減小了產(chǎn)品節(jié)距的變化產(chǎn)生的誤差值。
如果沒有特別要求選擇X射線等不可見光源，對于可見光源，應(yīng)首先考慮LED光源。就光源的均勻性而言，光源的均勻性對采集圖像的質(zhì)量至關(guān)重要。LED光源明顯強于鹵素?zé)簟晒鉄舻裙庠?，而且功耗低，使用壽命長，對自然環(huán)境無污染優(yōu)勢。同時，為了減少內(nèi)部光線對視覺系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，可以通過增加一個燈箱來屏蔽內(nèi)部光源。
2）軟件設(shè)計
校準(zhǔn)
鏡頭和鏡頭，由于技術(shù)因素，總是會造成原始圖像之中或多或少的幾何失真誤差值。這種類型的誤差值不能通過優(yōu)化硬件配置來解決，但可以通過使用校準(zhǔn)軟件系統(tǒng)優(yōu)化算法來削弱。這種類型的誤差值會影響測量精度。攝像機標(biāo)定的基本原理是利用攝像機對視場之中不同角度的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行測量。通過攝像機的拍攝，計算出攝像機的主要上下參數(shù)和畸變的主要參數(shù)，構(gòu)造出三維坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)的映射關(guān)系，進(jìn)而對原始畸變圖像進(jìn)行校正必須用在瞄準(zhǔn)。
圖像處理
硬件配置采集的原始圖像，通過圖像濾波、邊緣檢測等優(yōu)化算法，實現(xiàn)檢測功能，并輸出檢測結(jié)果。其中，圖像濾波可以降低采集圖像中的噪聲，減少光源和灰度值不穩(wěn)定的問題，提高信噪比，優(yōu)化算法保證圖像像素間方差*小。在高精度測量系統(tǒng)中，粗邊界的像素級精度往往不能令人滿意。亞像素級邊緣精確定位技術(shù)將細(xì)分優(yōu)化算法與像素級擬合方法相結(jié)合，使邊緣位置達(dá)到0.1甚至0.01亞像素精度。
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