精确定位技术：几何对象定位法与先进轮廓检测技术的应用
1.定位器物体或特征的精确定位是检测系统或视觉引导运动系统的重要功能。传统的物体定位利用灰度值相关性来识别物体。尽管该技术已被广泛使用，但当图像质量恶化时，它缺乏稳定性。图像质量下降可能是由于杂乱、亮度差异和遮挡等因素造成的。相比之下，几何对象定位是一种最新的方法，它使用对象的轮廓来识别对象及其特征。 Adept的软件和sAVI系统都使用非常先进的轮廓检测技术来识别物体。可靠的定位器无需使用夹具来定位零件，从而节省成本。
2.光学器件和照明
众所周知，适当的光学和照明对于视觉应用的成功至关重要。有时，尽管选择了最合适的光学器件和照明，但被监控的物体或特征的轻微变化需要照明和照明强度的相应变化。例如，OCR 应用中晶圆的抛光表面和激光蚀刻标记的质量存在差异。强大的定位工具（例如 Adept 的几何对象定位器）可以轻松处理由于光浓度变化和亮度差异而导致图像质量下降的情况。无论图像质量如何变化，使用适当的软件都可以消除调光操作的需要。
3. 多个工具捆绑在一起的完整工具集
机器视觉软件主要以两种典型形式出售——完整的视觉工具集，以及针对特定任务（例如 BGA 检查）的工具应用。最终用户的应用程序将决定是否使用完整的视觉工具集或多个特定工具。视觉工具是一种通用的应用程序或算法，可以对图像或图像的某个部分执行预定任务。例如，斑点检测工具可以找到一组暗或亮的像素，并测量斑点的各种尺寸。选择视觉系统的关键是拥有一套完整的视觉工具。尽管您在项目开始时不需要所有工具，但几年后您的需求将会发生变化，并且您可能需要用于新应用程序的其他工具。 Adept的软件是基于当今流行的Basic、C++和控件等软件平台的综合性机器视觉库。可选的符号系统工具与 OCR、数字矩阵和条形码解码工具一起提供。 sAVI 系统配备了一个简单的图形界面，用于对视觉和运动应用程序进行编程。
4. 易于编程和操作
简单、直观的图形界面是易于使用和设置的关键。当今机器视觉产品之间的主要区别在于其图形界面。界面应该从“设置”和“操作”两个方面来评价。对于工程师来说它应该非常复杂，对于操作员来说应该非常简单。例如，视觉系统的校准应该像点击几下鼠标一样简单，而不是像火箭科学那样复杂的练习。
5. 亚像素精度
视觉系统的分辨率是系统能够解析的最小特征。例如，使用 640 x 480 像素计算机图像的 1 英寸视场 (FOV) 将产生 1/640 或 0.00156 英寸的分辨率。事实上，机器视觉算法具有亚像素能力。也就是说，这些算法可以测量或导出小于像素的单位。 Adept 的几何对象定位工具精确至 1/40 像素。所有其他视觉系统工具仅精确到像素的 1/10 到 1/20。视觉工具的亚像素精度取决于图像的质量和算法的能力。
6. 未来的升级
机器视觉系统用于各种应用，从时尚相机到监控系统。选择系统时应考虑未来系统的升级。来自多家供应商的通用视觉软件使最终用户能够配置适当的照明、光学系统和视觉工具。 BGA 检测、OCR 等专用软件包也作为预配置软件出售。通用视觉软件系统得到更好的升级。最终用户应考虑系统未来在额外摄像头、照明变化、视觉工具变化等方面的需求。例如，如果系统需要多个摄像头，请比较基于帧捕获卡的系统的价格和灵活性与基于时尚相机的系统相比。 Adept 的软件与各种第三方帧捕捉卡和相机兼容，包括相机。
7. 图像预处理
无论物体表面或材料的亮度和差异如何，检测特征点和缺陷都非常重要。图像预处理算法可以放大图像的特征点，以便视觉工具可以更好地检测它们。同样，可以减少特征点，以便视觉工具忽略它们。例如，形态学操作可用于去除或填充对象中的小孔、在稀疏点处分离对象或连接相邻对象。类似地，过滤操作可用于输入图像的卷积。如此广泛的预处理算法的可用性是复杂视觉应用成功的关键。
8. 视觉引导运动
如果您的应用需要视觉系统来引导机器人，您必须了解视觉系统如何与运动系统集成。对于标定和操作，未集成的运动系统和视觉系统是初步系统，机器人或机构和视觉系统分别进行标定。在操作中，单独的视觉系统根据视觉坐标系中的已知位置计算与零件位置的偏移，然后指示机器人手臂以与初始编程拾取位置的偏移拾取零件。 。相比之下，sAVI 控制器等集成系统可在一个坐标系中校准视觉系统和机器人。然后可以在机器人中编程的相同六自由度坐标空间中定义零件定位。
9. 系统集成
如果您不太精通机器视觉技术，那么您的项目将需要一个系统集成商。理想的视觉产品被系统集成商广泛接受。 Adept 有一个名为 Adept 推荐视觉集成商 (PVI) 的计划，用于培训 Adept 产品的系统集成商。这些系统集成商拥有处理最棘手的机器视觉项目的应用工程资源。此外，这些 PVI 非常适合处理 Adept 的机器人和运动产品。对于需要行动和愿景的项目来说，这是一个理想的资源。
10. 工厂级连接
目前，有多种与视觉系统通信的方法。常见的接口包括串行端口（RS-232）、RS-485、并行端口、数字I/O等。较新的接口如IEEE-1394和USB也被广泛使用。评估视觉系统时，请考虑工厂车间连接性。通常，机器视觉系统是与其他工厂车间设备和工厂信息系统连接的数据采集系统。一些供应商的软件可以通过局域网或互联网远程操作视觉系统。在某些行业，例如制药业，机器视觉系统需要针对特定应用是独立的，以确保设置不会因远程操作而中断。选择视觉系统时，视觉系统的通信接口是一个重要的考虑因素，不应被忽视。 sAVI 控制器可以连接到 Rs-232、Rs-485 和接口。
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