文档介绍：基于机器视觉的弹簧组件外观检测 机器视觉检查塑料件划伤外观
美国制造工程师协会机器视觉分会和美国机器人工业协会自动化视觉分会对机器视觉系统的定义为：机器视觉系统是通过光学装置和非接触的传感器自动地接受和解决一种真实物体的图像，以漏判等异常状况，改善前述环节，记录视觉检测 的成功率，直至满足生产规定为止。
2 光源、镜头选择及成像效果
由于被测量是弹簧组件的外观尺寸，因此采用LED背光源可以有效地突出被测物体的边沿。此外，考虑到镜头、物体和光源构成的光学系统的安装位置受机器上的预留空间限制，因此采用12mm焦距的原则镜头。被测物体最大长度在100mm左右，即规定取景视野要不小于100mm，物距大体在200mm周边。调小光圈，克制金属表面的反光，微调镜头、物体和光源的相对距离，可以得到物体边沿清晰的图像。
3 图像预解决
对于外观尺寸检测，边沿的清晰限度直接影响检测的精度。为此该系统中采用3×3的边沿锐化模板解决原始图像。
4 位置调节和定标
由于每件产品出目前镜头前的位置会有微小变化，经镜头放大后被测物也许偏出预设的ROI，因此需要相应调节ROI的位置。一方面在图像中找到特性明显且稳定的一部分，如弹簧中部的3个螺纹，然后根据该部分的位置调节其他ROI的位置。图1显示了调节后的效果。
定标实现了像素单位到毫米单位的转换，转换系数由公式1计算得出。
在此，实际长度为活塞的外径，加工精度精确到，而像素长度从估计量成果中读出，精确到个像素，即所谓的子像素级。
5 测量措施
在外观尺寸测量中，所用视觉检测软件提供了Gauging函数库，并且采用子像素测量技术，软件测量精度可达到个像素，足以满足产品最高档的精度规定。在弹簧组件检测中，各被测物的测量目的有所辨别，精度规定也就不同样。此外，活塞为规则的圆柱体，而弹簧为不规则的螺旋体。综合考虑以上因素，测量工具需要根据对象特性择优选择。
活塞外径检测
通过检测灰度跳变可以很容易地检测到活塞的边沿，并以两条直线间的最小距离作为活塞的外径。
弹簧外径检测
由于弹簧的轮廓为锯齿形，因此先检测锯齿尖端轮廓，然后将三段边沿拟合为一条直线，从而可以犹如活塞外径同样以两条直线间的最短距离作为弹簧的外径。图2阐明了这个过程。
同心度检测措施
同心度定义为两圆圆心的接近限度，一般以两圆心之间的距离作为量度。然而，在该系统中需要从侧面观测，并检测活塞和弹簧的同心度。在此提出了两种解决方案。
方案一：间距测量法。计算弹簧边沿和活塞边沿的两侧间隙，如该空隙宽度在规定的公差范畴内，即觉得活塞和弹簧的同心度合格。
方案二：中心线测量法。尝试谋求弹簧和活塞的中心线，并计算两条中心线的夹角，如该夹角在规定的公差范畴内，即觉得活塞和弹簧的同心度合格。
①间距测量法
沿用测量活塞和弹簧外径的边沿检测算法，可以以便的计算出弹簧边沿和活塞边沿的间隙宽度。由于采用成90°的双摄像镜头，故进一步推算得出两圆心间的距离。在此假定弹簧的倾斜限度很小，可以觉得弹簧顶面和活塞顶面平行，弹簧和活塞的位置图3。推算圆心间距的公式2如下：
为阐明测量的精度，简朴采集10个样本图像，得到表1中列出的样本数据。
②中心线测量法