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机械手视觉 将逐渐代替人眼来执行各种测量和判断

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作者:JZ Editor来源:JZ Robot网址:/h-nd-568.html

引言:机械手视觉相信大家在看到视觉这个词的时候,就能够联想到机器视觉这个概念。下面就给大家介绍一下机械手是如何利用机器视觉来完成自动装配的。


  机器视觉系统就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。它是计算机学科的一个重要分支,它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也大大地推动了机器视觉的发展。


  了解机械手视觉系统


  一般来说,机器视觉系统包括了照明系统、镜头、摄像系统和图像处理系统。对于每一个应用,我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。


机械手视觉


机械手视觉


  从功能上来看,典型的机器视觉系统可以分为:图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。


  机械手视觉系统优点:

  1、非接触测量,对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤,从而提高系统的可靠性。

  2、具有较宽的光谱响应范围,例如使用人眼看不见的红外测量,扩展了人眼的视觉范围。

  3、长时间稳定工作,人类难以长时间对同一对象进行观察,而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。

  4、机器视觉系统的应用领域越来越广泛。在工业、农业、国防、交通、医疗、金融甚至体育、娱乐等等行业都获得了广泛的应用,可以说已经深入到我们的生活、生产和工作的方方面面。


  视觉机械手工作原理


  机械手视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分,而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟-数字转换器和帧存储器等组成。机械手视觉通过视觉传感器获取环境的二维图像,并通过视觉处理器进行分析和解释,进而转换为符号,让机械手能够辨识物体,并确定其位置。


  一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下:

  1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野中心,向图像采集部分发送触发脉冲。

  2、图像采集部分按照事先设定的程序和延时,分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。

  3、摄像机停止扫描,重新开始新的一帧扫描,或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态,启动脉冲到来后启动一帧扫描。


机械手视觉


机械手视觉


  4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构,曝光时间可以事先设定。

  5、另一个启动脉冲打开灯光照明,灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。

  6、摄像机曝光后,正式开始一帧图像的扫描和输出。

  7、图像采集部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化,或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。

  8、图像采集部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。

  9、处理器对图像进行处理、分析、识别,获得测量结果或逻辑控制值。

  10、处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。


  从上述的工作流程可以看出,机器视觉是一种比较复杂的系统。因为大多数系统监控对象都是运动物体,系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要,所以给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。在某些应用领域,例如工业机器人、飞行物体导制等,对整个系统或者系统的一部分的重量、体积和功耗都会有严格的要求。


  通过我们上面的介绍,相信大家对于机械手视觉的优点及工作原理都有了一些认识。虽然,目前机械手视觉已经能够在各大展会上面看到,但是技术应用并不算成熟。不过,相信在工业自动化应用不断地发展中,机器视觉会越来越普遍,成为自动化应用中能够代替人们视觉的存在。


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