非接觸測量視覺系統測量手機外殼尺寸

一、系統功能

　　可以自動搜索并定位視野中的金屬殼。
　　能夠自動測量金屬殼高度尺寸并判斷是否合格。
　　能夠進行在線檢測，速度達60個/分鐘。
　　系統穩定、高效，成本低。

二、應用現狀

　　根據產品（金屬殼）測量要求，需要對高度尺寸進行測量并判定，屬于一維尺寸檢測范疇。傳統的尺寸測量主要依靠員工＋卡尺，且必須離線后單個測量，不僅測量精度易受人為因素影響，而且測量速度不高，每分鐘只能檢測4個，工作效率很低。由機器視覺構成的自動高速在線檢測系統，只要選擇合適的硬件，可以對產品進行高速尺寸測量及判定，甚至可以同時測量多個產品，進一步提高了檢測效率，而且不會產生人為因素造成的偏差，保證了產品的質量。

圖1-1

三、檢測方案

　　針對金屬殼樣品進行了多次拍攝及測量實驗，因金屬殼邊數為4條以上，且邊距相差較大，如圖1-1所示，單個鏡頭的景深不夠，如直接對近邊和遠邊拍攝，遠邊的圖像會變得不清晰甚至呈現模糊狀態，這將直接影響測量的精度。所以對每邊進行單獨測量，此方案需要至少4個相機對其進行測量。該系統檢測每個工件的時間只要0.2秒（由系統的軟硬件決定），但把該系統安裝到機器上以后，由于每個工件需要由伺服馬達驅動的送料機構傳送并**定位在指定的檢測工位上，這個送料過程要花大約0.8秒的時間，所以整體檢測時間為1秒，即每分鐘檢測 60個。

四、系統配置

　　4.1工業相機的確定

　　根據要求，金屬殼的外觀尺寸中大的邊長為36mm，測量公差精度要求為小于+/-0.1mm，則相機拍攝的視野大小至少為40×30mm，再由圖像處理表示法則結合軟件亞像素算法，可知相機像素至少為40mm/0..05mm=800Pixels，因此選擇接近此像素數的1280×1024工業相機(即130萬象素)，具體型號參見 2.4節配置材料表。

　　4.2工業鏡頭的確定

　　根據所選相機的COMS感光尺寸大小(1/2＂)、拍攝的視野大小(40*30mm)及鏡頭的工作距離，選擇定焦鏡頭，可以滿足拍攝要求。另外由于需要進行尺寸測量，因此選擇畸變較小的日本Computal工業鏡頭，具體型號參見 2.4節配置材料表。

　　4.3LED光源的確定

　　選用國產上等的條形光源組合，具體型號參見 2.4節配置材料表。

　　4.4圖像處理軟件

　　系統軟件采用深圳創科研發的國產高性能視覺軟件開發包CKVision開發，作為金屬殼尺寸檢測系統的軟件，其集成的機器視覺算法可以適用于一維及二維尺寸測量，且測量結果所見即所得。如圖2-1。

圖2-1
五、配置材料表

序號 產品型號 產品描述 數量
1 工業數字相機CK-130M萬像素，，USB接口4
2 工業鏡頭 日本Computal工業鏡頭 焦距4.5-12.5mm 4
3 光源及控制器 白色條形光，亮度0-255級可調