機(jī)器視覺是如何檢測表面缺陷的？
機(jī)器視覺技術(shù)是一種非接觸、無損傷的自動(dòng)檢測技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化、智能化、精密控制的有效手段。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)通過適當(dāng)?shù)墓庠春蛨D像傳感器（CCD相機(jī)）獲取產(chǎn)品的表面圖像，使用相應(yīng)的圖像處理算法提取圖像的特征信息，然后進(jìn)行定位、判別和統(tǒng)計(jì)，根據(jù)特征信息對表面缺陷進(jìn)行識(shí)別和分類、存儲(chǔ)、查詢等操作；機(jī)器視覺（汽車零部件視覺檢測設(shè)備）表面缺陷檢測系統(tǒng)的基本組成主要包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像分析模塊、數(shù)據(jù)管理和人機(jī)界面模塊。圖像采集模塊由工業(yè)相機(jī)、光學(xué)鏡頭、光源及其夾持裝置等組成，其作用是完成對產(chǎn)品表面圖像的采集。在光源的照射下，產(chǎn)品表面通過光學(xué)鏡頭成像在相機(jī)傳感器上，光信號(hào)先轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)，目前工業(yè)相機(jī)主要以CCD或CMOS芯片相機(jī)為主，CCD是機(jī)器視覺中最常用的圖像傳感器。
機(jī)器視覺光源直接影響圖像的質(zhì)量。它的作用是克服環(huán)境光的干擾，保證圖像的穩(wěn)定性，獲得盡可能高對比度的圖像。常用的光源有鹵素?zé)?、熒光燈和發(fā)光二極管（LED）。 LED光源由于具有體積小、功耗低、響應(yīng)速度快、發(fā)光單色性好、可靠性高、出光均勻穩(wěn)定、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。
由光源組成的照明系統(tǒng)按其照射方式可分為明場照明和暗場照明、結(jié)構(gòu)光照明和頻閃照明。明場和暗場主要描述了相機(jī)與光源的位置關(guān)系。明場照明是指相機(jī)直接接收目標(biāo)上光源的反射光。一般攝像頭和光源分布在不同的側(cè)面，這樣方便安裝；暗場照明是指相機(jī)間接接收光線，光源在目標(biāo)上的散射光，一般分布在相機(jī)和光源的同一側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高對比度的圖像。（汽車零部件視覺檢測設(shè)備）結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源投射到被測物體上，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變解析出被測物體的3維信息。頻閃照明是將高頻光脈沖照射到物體上，相機(jī)拍攝需要與光源同步。
圖像處理模塊主要涉及圖像去噪、圖像增強(qiáng)與復(fù)原、缺陷檢測和目標(biāo)分割。由于現(xiàn)場環(huán)境、CCD圖像光電轉(zhuǎn)換、傳輸電路和電子元件都會(huì)在圖像中產(chǎn)生噪聲，這些噪聲會(huì)降低圖像的質(zhì)量，對圖像的處理和分析產(chǎn)生負(fù)面影響，所以圖像應(yīng)該進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲。圖像增強(qiáng)的目的是為了讓圖像變得穩(wěn)定，有目的地增強(qiáng)圖像的整體或局部特征，使原本不清楚的圖像變得清晰，擴(kuò)大不同物體特征之間的差異。
圖像恢復(fù)是通過計(jì)算機(jī)處理重建或恢復(fù)質(zhì)量降低的圖像的過程。汽車零部件視覺檢測設(shè)備圖像恢復(fù)常采用與圖像增強(qiáng)相同的方法，但圖像增強(qiáng)的結(jié)果需要在下一階段進(jìn)行驗(yàn)證；而圖像復(fù)原則試圖利用退化過程的先驗(yàn)知識(shí)來恢復(fù)退化圖像的原始面目，如加強(qiáng)噪點(diǎn)的去除、運(yùn)動(dòng)模糊復(fù)原等。圖像分割的目的是對圖像中的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分割進(jìn)一步處理。
