最小检测物体的思路

缺陷最小检测尺寸的思路

客户常会提出“可以检测多小的异物及黑点?”的疑问。
下面将介绍视觉系统最小检测尺寸的思路的示例之一。最小检测尺寸的概算值,可以通过以下要素计算得出。

  • A=相机的CCD Y方向像素数
  • B=拍摄视野(Y方向)(mm)
  • C=CCD上的最小检测像素尺寸(像素)

最小检测尺寸= B×C÷A

缺陷最小检测尺寸的思路

思路

可以借助所用的镜头,改变目标物的拍摄视野。
也就是说,可以自由更改拍摄范围,设定为10 mm或100 mm。

接下来,所用的相机会影响CCD的像素数。
标准尺寸的24万像素型CCD的纵向像素数为480像素,百万像素显示类型中,200万像素型的像素数则为1200像素。

此外,CCD的最小尺寸为1像素,而对于可检测的最小像素数,需要查看2像素角。
根据条件,存在需要考虑约4像素角的情况。

在此,以视野60 mm为例,尝试考虑使用百万像素相机的情况。

将最小检测像素数,设为最理想的2像素角。
计算此时的最小检测尺寸,可将A=1200像素、B=60 mm、C=2像素代入上述公式来求取。
最小检测尺寸= 60 × 2 ÷ 1200 = 0.1 mm

思路

连续传送工件的检测时设定

快门速度介绍

例如,在检测连续膜片上的异物时,膜片将连续流动进检测范围。
用相机拍摄这种对象时,如果与生产线速度相比,快门速度(曝光时间)不够快,就会导致拍出的图像抖动。

快门速度介绍

要充分抑制这种抖动,应该将快门速度设定为约等于检测异物移动最小尺寸的1/5左右距离的时间。

快门速度=预期最小检测异物尺寸÷5÷生产线速度

例)预期最小检测异物尺寸=1 mm 生产线速度=1 m/秒
快门速度=1 mm÷5÷1000 mm/秒=1/5000,因此,理想的快门速度应为1/5000。

最大生产线速度介绍

下面,将根据预期最小检测尺寸,对可检测生产线速度的计算方法进行说明。

只要确定了需要检测的最小异物尺寸,就可以根据上一页的思路,确定必需的视野。

只要确定了视野,该视野在视觉系统时间内移动的生产线速度,即为可完整检测的生产线速度

最大生产线速度=拍摄视野÷视觉系统时间

此处的视觉系统时间,会因视觉系统的能力及设定内容而改变,需通过测试进行实测。

例如,预期检测最小尺寸=0.2 mm,根据上一页中的表格,使用200万像素相机时,最大拍摄视野可达100 mm。

假设视觉系统时间=50 ms最大生产线速度 = 100 mm÷0.05秒=2000 mm/秒则2 m/秒以内可实现完整检测。

最小检测尺寸

CCD的最小尺寸为1像素,而对于对比度清晰的图像而言,可检测的最小像素数,需要查看2像素角。

根据条件,存在需要考虑约4像素角的情况。
反之,同样存在根据最小检测尺寸计算视野的情况。此时,将计算公式中的最小检测尺寸设为0.1 mm,纵向像素数设为1200像素,则视野=0.1(mm)÷2(像素) × 1200(像素),因此视野(Y方向)为60 mm。

支持的生产线速度

[间歇传送时]
・每分钟的最大检测次数=60(秒)÷视觉系统的处理时间(秒)
・视觉系统的目标处理速度(ms)=1(秒)÷预期检测次数(次/秒) × 1000
[连续传送时]
・快门速度=预期最小检测异物尺寸÷5÷生产线速度
・最大生产线速度=拍摄视野÷视觉系统时间

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