石鑫华视觉 发表于 2024-4-19 11:11:46

显卡面板铆钉有无和直径测量

显卡面板铆钉有无和直径测量视频解说显卡面板铆钉有无和直径测量视频号https://www.bilibili.com/video/BV1fx4y187kV/显卡面板铆钉有无和直径测量B站显卡面板铆钉有无和直径测量,即要检测铆钉有没有,也要检测一下其铆钉外径尺寸(凸出端)。测量精度0.01mm,检测速度没有要求。测试的有两种面板,尺寸大的有290*130mm,小的则270*115mm。可能会存在更多类型的面板。铆钉有多种不同的高度,形状上也会有不同的形状。按照要求,如果视野在300mm左右,精度要0.01mm的话,需要考虑300/0.01=30000像素,按照常规的宽方向0.75比例来考虑,总像素就是30000*30000*0.75=6.75亿像素。这个要求其实是比较难达到的。当然,这里如果只是检测有无,那就非常简单,有无不需要这么高的精度,可以一次成像检测铆钉数量。而直径尺寸的话,则需要考虑逐个拍照测量。不仅仅是因为视野太大测量精度太高,而且视野大的话常规的FA镜头会有透视误差,而要拍这么大的范围,远心镜头成本也是非常高的。
大尺寸的显卡面板铆钉背面(测量面)
大尺寸的显卡面板铆钉正面(非测量面)
小尺寸的显卡面板铆钉背面(测量面)
小尺寸的显卡面板铆钉正面(非测量面)
大尺寸产品铆钉有无一次成像拍摄
小尺寸产品铆钉有无一次成像拍摄
大尺寸产品铆钉直径两次成像拍摄1
大尺寸产品铆钉直径两次成像拍摄2
小尺寸产品铆钉直径两次成像拍摄1
小尺寸产品铆钉直径两次成像拍摄2
高角度环形光源单个铆钉尺寸测量1
高角度环形光源单个铆钉尺寸测量2
低角度环形光源单个铆钉尺寸测量1
低角度环形光源单个铆钉尺寸测量2机器视觉光源本视觉方案中的产品已经达到了290mm,在视觉行业中算是比较大的产品了。对于有无来说,其实还是比较简单的。如上面的效果中,使用的是开孔面光源进行打光照明,根据反射定义,一般考虑长宽尺寸是FOV的2倍左右,可以考虑SHI-FLM600450-W-D50之类的面光源;对于有无,要求没有这么高,那么尺寸可以考虑再小一点的应该也可以,如SHI-FLM400300-W-D50,但是不建议再考虑小于300的面光源了,那样边上的铆钉可能不是很亮而检测不到。铆钉表现的非常明亮,那么我们在实际的检测中,直接使用粒子分析,寻找明亮目标,对粒子数量进行判断即可。面对于尺寸测量,即使将视野缩小一半,只拍半个产品,也约有180mm的视野,按照0.01mm的精度来考虑,仍然需要18000像素,也是几亿像素的相机。无法满足要求。这时只能考虑使用单个产品拍照飞拍。这样的拍照其实也很简单,只需要使用高角度光源即可。如SHI-RLM7390-W之类的环形光源。
SHI-FLM600450-W-D50
SHI-RLM7390-W光源控制器SHI-FLM600450-W-D50开孔侧面光源的功率约60W,所以可以考虑使用SHI-APSM2460-4CH;而SHI-RLM7390-W环形光源的功率则只有7W左右,使用简单的SHI-APSM2430-2CH即可。当然,如果是飞拍的检测的话,如果要增加光源亮度,也可以考虑使用频闪控制器。
SHI-APSM2460-4CH
SHI-APSM2430-2CH工业相机产品比较大,视野范围是320*240mm左右,拍摄铆钉有无的话,一次成像,使用卷帘CMOS芯片即可。面积很大,考虑使用2000万像素的MER2-2000-6GM可以处理。单个铆钉直径5mm,测量精度0.01mm,就算按照10mm的范围来处理,那也只需要1000像素左右即可,也就是常规的130万像素的相机,就可以测量直径了。当然,要想测量效果更好一点,500万像素也就顶天了。可以考虑MER-133-54GM、MER2-503-23GM之类的相机。
MER2-2000-6GM/MER-133-54GM/MER2-503-23GM工业镜头拍摄范围320mm比较大时,通常没有太多的选择范围,只能使用FA镜头来处理,远心镜头的成本太高了。考虑工作距离,一般也只能使用短焦距的镜头,如8mm的、6mm的镜头。通常6mm以下的镜头畸变都比较大,所以这里优先考虑8MM的镜头SHI-C0814HJL:
SHI-C0814HJL而铆钉直径测量,则考虑远心镜头,因为这里是有一定高度的,那就要求景深还要大一点。如果是拍摄10mm左右的话,一般1/3寸130万像素的相机,则考虑0.5倍的远心镜头SHI-T0.5X110FFR;2/3寸500万像素的相机,则考虑0.8倍或1倍的远心镜头。
SHI-T0.5X110FFR图像处理算法对于铆钉有无,直接使用粒子分析即可:
大尺寸产品铆钉有无粒子分析
小尺寸产品铆钉有无粒子分析而单个铆钉的尺寸测量,则可以使用找圆函数进行测量:
单个铆钉找圆函数测量直径1
单个铆钉找圆函数测量直径2
单个铆钉找圆函数测量直径3
单个铆钉找圆函数测量直径4
单个铆钉找圆函数测量直径5
单个铆钉找圆函数测量直径6从上面的测量效果来看,粒子分析有无时基本上没有什么问题。干扰少,特征明显;而单个铆钉直径测量时,因为铆钉的形状、高度不同,所以需要注意景深问题,如果景深达不到,还得考虑使用Z轴运动控制。另外从效果来看,使用正向高角度光源照明时,将铆钉端面打亮,圆边的毛刺比较多,实际测量时的测量精度应该是达不到0.01mm的。而如果换成低角度环形光源拍摄,圆边效果也明显,但是仍然是有很多毛刺:
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径1
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径2
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径3
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径4(底部有干扰)
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径5
单个铆钉低角度环形光源找圆函数测量直径6上面的低角度中,圆周也是比较粗糙的。这里的实际要求,是不是提的太高了,难道要测量精度0.1mm?如果只是0.1mm的话,那么整个范围内320/0.1=3200像素,只要768万像素即可满足要求。这样的的话测量就容易很多了,使用千万像素级别或2000万像素级别的工业相机,均可满足要求。当然透视误差仍然存在,可以考虑使用长焦的镜头,使用尽量远的工作距离,以更接近远心效果。机器视觉项目实现难度★★~★★★★
项目中的有无难度很低,而尺寸测量的话,看具体要求。从实际的效果来年,如果要测量0.01的精度,基本上很难做到,产品本身的精度都没有这么高,毛刺太多。而如果要求是0.1mm的精度,那测量起来要容易些。
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