视觉系统在汽车门锁检测中的运用

　　1 引言

　　汽车门锁具（用处：防盗，维护个人隐衷）有型号规格多， 结构差异大， 检测项目多，部分构造疏松易变形的特征；汽车门锁装配检测生产线要求设备检测速度快、故障（fault）率低，并容许产品检测内容存在必定的扩大性。

　　从前大多采取将检测项分解到各分站分离检测的措施，这往往造成各分站设备结构庞杂，操作繁琐，设备设计周期长， 故障（fault）率高级缺点， 而且因车锁结构松散不宜接触， 某些检测需要依附人工目测， 不仅操作员劳动强度大， 而且因存在人工因素， 容易犯错。

　　跟着产业化生产的发展，主动化设备的制作程度也日益进步，机器视觉(以下简称视觉)系统的引入很好地解决了这些问题。

　　2 视觉技术简介

　　视觉技术就是用机器取代人眼来做测量和如何开锁技巧 图解如何选购防盗保险柜（箱）判断，它通过镜头(Camer a)摄取图像，并将像素的分布，亮度，颜色等信息，改变成数字化信号；图像系统对这些信号进行运算以抽取图像的特征， 并在此基本上实现模式识别，坐标盘算， 灰度分布图等多种功能， 从而进行逻辑判断，用以控制现场设备。

　　同人工检测比拟， 机器视觉检测拥有以下优势。

　　3 视觉系统的设计

　　3.1 硬件部分设计

　　
　　(1) 图像采集部分：镜头PULNix TM-200，Cognex图像采集卡(可衔接4 组镜头)；
　　(2) 图像处置部门：PC 机（DELL GX5200）；
　　(3) 机电掌握局部：SeaIO I/O 卡(PCI 插槽)，节制柜(内置空气开关，接线端子等)形成电气把持体系；
　　(4) 机电履行部分：按钮，传感器，气缸，阀岛，唆使灯， 蜂鸣器等；
　　(5) 人机交互部分：显示器，鼠标，键盘。

　　3.2 软件部分设计

　　本名目基于Cognex 的视觉分析工具，本人开发了一套视觉操作控制平台。

　　
　　(1) 系统开发的软件环钥匙进口意大利配钥匙机自动锁境。

　　Windows 2000 或Windows XP 以上操作控制系统；Office 2000 或以上版本；VisionPro 50 或以上版本；SeaIO_v0301(永恒重定向)03 或以上版本；VS2005TF。

　　（2） 软件开发的请求。

　　汽车门锁具（用途：防盗，掩护个人隐私）有检测点多(本例共23 点)，种类多的特色，这就要求软件可以将检测点自在组合到各个品种中去， 而且操作控制界面尽可能简捷， 易操作。

　　
　　(3) 软件的功效。

图1 主界面

　　软件的主界面如图所示， 左侧为当前车锁的型号、选用的镜头、使用的定位原点、和被检测点的概览。右侧为检测成果和设备状况等粗略信息。旁边部分上侧为系统检测的实际图像， 检测合格的用绿色边框圈定，不及格的用红色边框圈定， 并配有被检测点的文字名称。该图像会默认显示为包括有检测结果中含不合格检测点的图像。在这一图像下侧有四个小的显示区域，分辨对应于系统中不同的相机。如果该图像含有分歧格点，则图像外侧会用红色边框圈出。最下侧是各检测点的具体信息。如图1 所示。

　　此外，在主窗口中还有 ;输入显示 ; ； 手动控制 ;和 ;状态报警 ;属性页。在菜单 ;工程 ;中增加有 ;型号取舍 ;、 ;Camera ;、 ;PMAlignFixture ;、 ;Tools ; ;Type ;、 ;视觉运行 ;选项。如图2 所示。

图2 工程子菜单。

　　软件为了减少调郑州培训开锁技术电话解析指纹锁(智能锁具)鉴别能力和方法试工作量， 各被测点可以被配置在不同的视觉分析工具里，如果每个检测工具只包含一个检测点， 那么当设置各个型号的检测网站内容时， 只要为每个型号选取对应的检测项即可，从而大大地提高了视觉调试的效力。如图3 所示。

图3 对应检测点的检测工具(Tools )界面

　　软件现应用于常熟Kieker t 汽车门锁公司，运行稳固， 操作控制简略， 可满意出产及调试中的各种需要。

图4 为各型号调配检测项的界面

　　4 视觉技巧在门锁检测中的利用

　　一套视觉系统的胜利应用， 不仅与软件的设计密不可分，更取决于视觉分析工具的使用是否合理。对不同的检测对象要详细分析，采用不同的检测计划。下面以在汽车门锁检测中常见的问题为例阐明。

　　4.1 在深色的背景下检测黑色的物体

　　视觉检测实质上是像素色度的检测。被检测物的色度与四周背景的色度越相近， 检测越艰苦。为此， 可以考虑对被检测物独自使用一个镜头， 然后加强光照，以便取得足够的灰度。然后考虑使用Cognex 视觉分析工具中的CogPMAlignTool 工具进行分析。这是一个在可设定区域内寻找相似物体的工具。首先找出被检测物上具备显明特征， 且与其周围背景颜色差异较大的部分，将其设定为被检测物后，再圈定包含被检测物的可寻找区域。设定相似度后， 取下被检测物， 对该工件进行检测，得到被检测物不存在时的相似度检测值。依据物体存在时的相似度值与物体不存在时的检测相似度值的差值重新设定门槛值。

　　4.2 检测弹簧等表面色泽易变的物体

　　弹簧类物体的特点是表面色泽易受光滑脂散布，倾斜角度等因素影响， 进而构成与人眼察看到的色泽差别较大的图像。对此，可以考虑应用Cognex 视觉分析工具中的CogPMAl ignTool 工具对图像进行分析。

　　设置方法同上。因为相似度不仅仅反映在色度上， 也反应在形状上， 因此应用这一工具可较好的辨认该类被检测物。

　　4.3 较小的检测点检测

　　小的检测点往往外形不够凸起，所对应的像素较少，用类似度工具查找时，因特征像素过少，轻易误判定。因而，可选用Cognex 视觉分析工具中的CogBlobTool 工具进行分析。这是一个通过设定色度的差异值来寻找特定区域被检物体是否存在的工具。将Segmentation 中的mode 选为Hard Threshold(Fixed)，将Polarity 选为LightBlobs，Dark background 或Dark Blobs，Light background，而后设定检测区域，点击动态运行按钮，调剂Thr eshold的值， 视察右侧视窗中被检物检出情形的变化。取下被检测物， 对该工件进行检测， 得到被检测物不存在时的Blob 检测值。根据物体存在时的Blob 值与物体不存在时的检测Blob 值的差值从新调整Blob 设定值。

图5 CogBlobTool 工具设定界面

　　4.4 有油渍污垢的铆点检测

　　因为工况的不同， 某些铆点的表面会有一定水平的油渍污垢。这就使视觉检测极易受到干扰。可选用Cognex视觉分析工具中的CogFindCircleTool 工具进行分析。

　　这是一个在选定区域内寻找圆并对圆进行丈量的工具。

　　在Caliper Settings 选项中，Edge Polarity 选项应钩选Any Polar i ty，因为Dark to Light 和Light to Dark选项因受油渍污垢的烦扰误判率比拟高， 而An y Pola r i ty 则是以设定的圆弧线为基准，辅以色彩差异的判断，因此， 正确率很高。另外，Search Direction 选项中，Inward 跟Outward的钩选应以实测后果为准。如果铆钉为规矩的圆柱形，则可钩选Inward，因为未铆接（方法：使多个整机相连接的方法）的铆钉往往不油污， 半径较小；而铆钉为星形时则应钩选Outward，这样才可准确断定铆钉的铆接后半径值。须要留神的是，Caliper 选项中的Number of Calipers 应依据圆的大小适入选得大一些， 这样圆的判断依据点较充分， 得到的圆也更精确。

　　4.5 存在范畴可变的物体的检测

　　某些被检物的地位不是固定的，而是在某一区域内随机存在， 这就象征着必需抉择适合的搜查区域。为此， 可以考虑使用Cognex 视觉分析工具中的CogPMAlignTool工具进行分析。该工具提供了较为多样的边框划线工具，使得边框的设置非凡人性化。

　　4.6 孔的检测

　　玄色物体上通孔的检测经常由于色差过于濒临而失败。然而， 假如在检测夹具上增添一个亮色的观测物， 使其穿过通孔， 再选用Cog n e x 视觉分析工具中的CogBlobTool 工具进行剖析，问题即可解决。

　　4.7 固定区域高亮或高暗的判断

　　用断定某一区域亮或暗的方法办法来辨别物体有无是常见的处理方式，选用Cognex 视觉分析工具中的CogBlobTool工具进行设置， 可到达这一要求。另外， 装备在设计时应充足斟酌产品的工艺问题，某些检测物的名义能够通过产品工艺的转变而变更，这也为解决问题供给了新的思路。

　　5 停止语

　　视觉系统在不接触物体的情况下， 可以疾速准确地检测出物体的有无， 尤其是检测点数目比较多， 分布较为集中； 随型号的不同， 统一位置被检测物的品种较多， 形状较为复杂的情况下， 视觉检测的上风较为突出。当然， 视觉系统的应用也受到本钱， 被检物的反光率等因素的制约而受到限度。因此， 机动， 公道的调试视觉系统， 使其施展最大的作用， 仍有待于业界人士的独特尽力。

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