在在零件自动化搬运的缺陷排除措施中,图像处理技术是一种强大的生产技术。这一措施除了可用于解决传送带上输送部件的姿势不良、定位错误等问题外,作为防异物混入措施也非常有效。在此解说图像处理技术概要。
(1)自动化与图像处理
·在生产线上,在运输、加工/组装、检测的所有工序中,作为视觉检测功能,均可应用到图像处理技术。
·作为定位错误的应对措施,在定位台前测量螺丝部件的位置和姿态,并排除姿态不正确的部件(图1)。
·作为异物混入的应对措施,对被检品的外形进行图形模式识别,去除图案不同的部件(异物)。
·在检查应用中,有时会通过图像处理技术检查螺丝紧固后的外观状态。
(2)图像处理技术的基础知识
利用人眼通过图像处理进行状态识别的主要技术有以下4种。
a)将图像信号2值化之后进行区域识别
b)提取检查对象的局部特征后用于检查
c)将姿态、电路图案等检查对象形状预先识别为模板形状,并通过与该模板的对照检查(模式匹配)应用于定位和划痕检查(图2)。
d)计算对象的面积和外周长等全局特征,并将其应用于部件分类和定位。
解说
·视频信号的2值化处理,是根据相对于阈值基准的大小,将图像信号(例如亮度)数字化为“1”和“0”两个值。
·如果可以通过2值化识别物体的外形,则可以进行如下所示的形状检查。
1)
根据投影形状进行产品识别、异物检查
2)投影形状的重心
3) 从重心到轮廓的距离(最大距离、平均距离)
·用于对象外形识别的局部特征不能应用于印刷电路板检查和划痕检查。
·在模板比对法中,是先将对象图像识别所需的形状特征作为模板进行模式识别,再应用于复杂形状的精确定位或姿态控制、电路图案的缺陷判定等。
·由于对象具有各种外部形状(3维凹凸对象),因此以下变动参数的使用偏好选择很重要。
1) 图像处理相机的朝向(查看位置、图像区域宽度等)
2) 图像处理区域的照明条件(光照强度、光照方向、亮度变化程度等)
3) 优化物体状态(避免零件重叠等)