高速相機用于監(jiān)控高速使用的機器
在許多機器視覺應(yīng)用中，通常使用工業(yè)相機、照明光源、計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在產(chǎn)品制造過程中對其進行檢測。例如，檢查罐裝食品、瓶子、發(fā)動機零件和電子子組件的標(biāo)簽方向、填充水平、條形碼以及目標(biāo)物是否存在。
高速相機系統(tǒng)可以檢查罐裝食品、瓶子、發(fā)動機零件和電子子組件的標(biāo)簽方向、填充水平、條形碼以及目標(biāo)物是否存在。這種高速生產(chǎn)系統(tǒng)本身也必須受到監(jiān)控，以診斷可能發(fā)生的任何機械故障。
為了高速生產(chǎn)這些產(chǎn)品，復(fù)雜的機械傳送帶和剔除機制必須沿著生產(chǎn)線高速驅(qū)動這些產(chǎn)品。由于這些產(chǎn)品的生產(chǎn)速度非常快，因此生產(chǎn)設(shè)備的任何故障或失靈，都會導(dǎo)致生產(chǎn)線暫停、維修和重新啟動，從而導(dǎo)致昂貴的停機成本。如果與故障相關(guān)的問題立即被隔離，那么制造商就可以更快地修復(fù)故障，減少停機成本。為了隔離這些故障問題，制造商使用高速視覺系統(tǒng)來檢查產(chǎn)品的特性，并監(jiān)控正在使用的傳送帶和剔除機制。
1.集成的系統(tǒng)
現(xiàn)在，已經(jīng)有一些公司生產(chǎn)集成系統(tǒng)來執(zhí)行這些任務(wù)。與實施機器視覺系統(tǒng)一樣，選擇使用什么樣的系統(tǒng)，高度依賴于特定的應(yīng)用。被監(jiān)控的生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程的速度，決定了系統(tǒng)中部署的機器視覺相機、相機接口、觸發(fā)機制、主機（或“事件記錄器”）和照明等產(chǎn)品的類型。
在典型的監(jiān)控系統(tǒng)中，一臺相機或一系列相機與事件記錄器連接，以捕獲一系列高速圖像。對這些圖像進行分析，并診斷任何機械設(shè)備故障的原因。
在這種配置中，一旦系統(tǒng)被觸發(fā)，無論是從相機觸發(fā)還是通過事件記錄器觸發(fā)，圖像都會被存儲一段預(yù)先設(shè)定的時間，以便以后回放和分析。在監(jiān)控此類高速事件時，系統(tǒng)可以通過幾種不同的方式觸發(fā)。如果一條高速裝瓶產(chǎn)線因任何原因出現(xiàn)故障，那么沿著生產(chǎn)線通過的瓶子數(shù)量將會減少。
2.傳感系統(tǒng)
此類事件通常使用不同類型的傳感器檢測，其中常用的是光電傳感器。這些傳感器檢測從傳感器發(fā)出和接收的光之間的強度變化。這類傳感器也可用于計算通過生產(chǎn)線的瓶子數(shù)量，因為傳感器將檢測一系列可測量的脈沖。如果脈沖之間的周期發(fā)生了顯著變化，則可以對傳感器進行編程，以輸出PNP/NPN信號來觸發(fā)相機或計算機。
光電傳感器有多種類型，從透射型傳感器、反射型傳感器到漫反射型傳感器和色彩傳感器，所有這些傳感器都可用于檢測高速生產(chǎn)線上可能發(fā)生的任何虛假事件。例如，當(dāng)此類機械發(fā)生故障時，設(shè)備的振動水平可能會增加。因此，振動分析系統(tǒng)可以用來確定生產(chǎn)設(shè)備的狀況。
通過使用傳感器測量設(shè)備的位移、速度和加速度，可以監(jiān)測振動水平，并將這些傳感器的輸出結(jié)果與預(yù)期值范圍進行比較，再利用這個比較結(jié)果觸發(fā)相機或計算機。
光電傳感器、振動傳感器和聲學(xué)傳感器，都可以用來觸發(fā)圖像捕捉序列，也可以用來處理來自相機的信息。這可以通過使用相對簡單的算法分析捕獲的圖像、并在發(fā)生任何變化時觸發(fā)系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如，可以分析圖像的灰度值，并與已知參考值的范圍進行比較。或者，可以將傳入圖像之間的像素到像素的差異與參考圖像進行比較，如果這些差異超出范圍，系統(tǒng)將觸發(fā)記錄圖像序列。
3.減少延遲
在開發(fā)此類系統(tǒng)時，系統(tǒng)集成商必須認(rèn)識到，無論選擇何種傳感器或相機，傳感器或相機檢測到事件的時間，與開始記錄圖像序列的時間之間，存在一定的時間延遲。這個時間延遲從幾微秒到幾毫秒不等，這取決于圖像序列是使用相機上的I/O觸發(fā)器觸發(fā)的，還是使用事件記錄器上的I/O觸發(fā)器觸發(fā)的。
為了減少延遲，許多系統(tǒng)使用相機I/O觸發(fā)器觸發(fā)，就像使用事件記錄器或可編程邏輯控制器（PLC）時一樣，由于輪詢中斷并向相機生成觸發(fā)信號需要時間，因此延遲將更長。在這里，小延遲是由“通過軟件輪詢輸入并生成相機觸發(fā)器以啟動圖像序列所需的時間”決定的。
同樣，使用相機或運行在事件記錄器或PLC上的軟件，來檢測和分析捕獲的圖像也會增加延遲，因為這將涉及圖像捕獲、圖像分析，然后生成一個輸出信號。因此，使用相機觸發(fā)系統(tǒng)往往更復(fù)雜，并且具有更長的系統(tǒng)延遲。
更新時間：2019-07-24
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