3D检测(体积/高度)

3D检测(体积/高度)

立体可实现平面无法进行的检测,3D检测的基本原理

视觉系统实施的外观/尺寸检测定位、OCR字符识别等,可以根据工件表面的浓淡,进行检测和辨别。为了提升其精度,基恩士采用了高像素数的视觉系统,追求镜头及照明最佳化,并导入了预处理功能等技术。但即使是技术发达的今天,图像检测方面仍存在以下课题,有待解决。

  • 辨别变色、色差与瑕疵、失真
  • 检测瑕疵深度及失真的变形状况
  • 判定容积及体积的合格与否
  • 检测焊接及熔接的形状 等

上述内容难以根据平面图像进行检测,这些判断必须依赖人眼检测。作为解决这些课题的重要手段,3D图像检测诞生了。3D检测可以检测表面信息和高度,下面将对其进行介绍。

3D检测的优点

2D检测依靠浓淡进行外观及尺寸的检测/辨别,而3D检测则利用包含高度信息在内的(XYZ坐标)条件,实施检测。下面将就2D图像与3D图像的差异,以及导入3D检测的优点进行介绍。

2D图像与3D图像的差异
何谓2D图像
2D图像,是从1个方向进行拍摄的图像数据。预处理功能可以对浓淡进行调整,并发现部件及产品表面的故障。
何谓3D图像
在2D图像中添加高度信息,就可获得3D图像。通过获取XYZ坐标的信息,还可获得高度、体积、截面面积等信息。
导入3D检测的效果 ~检测的稳定化~

借助2D图像的检测,会受到工件颜色及图案、表面光泽及照明等环境因素的影响,导致瑕疵及凹陷等的检测不稳定。即使采用浓淡补正、斑点处理、对比度转换等预处理功能,也难以提升精度。导入3D检测后,可以对传统2D图像难以辨别的内容进行自动化检测,稳定检测和工件图案相同的瑕疵,及细微凹陷等。

还能够基于高度辨别及XYZ信息,利用体积及截面面积信息进行检测,大幅扩充视觉系统检测的适用范围。

导入3D检测的效果
借助视觉系统的3D检测效果 ~检测的高效化~

利用3D测量仪,可实施3D检测。但3D测量仪的检测需离线实施,搬运到测量室的工序和测量作业费时费力。这种测量方式适用于高附加值、少量生产的产品,对于每天生产数成千上万的批量产品,全数检测是不可能实现的。

与之相对的,使用视觉系统/视觉系统系统,就能在线上获取3D信息,可以实现高效的检测。最新视觉系统系统的处理速度,能够支持高速生产线的检测,在维持单件产品生产时间的同时,实现全数检测。在抑制不良品流出、品质提升中发挥效果。

导入3D检测的效果 ~削减成本及人工费~

对于此前依赖于目视检测及离线检测的检测工序,可以实现自动化,起到了削减人工费的效果。而3D相机当然能够在拍摄3D图像的同时,获取2D图像(浓淡图像),从而有效削减设备成本。

3D检测的测量原理

基恩士推出了2个种类的测量设备,作为3D检测的解决方案。3D相机XR系列对应于静止工件或节距传送生产线,而超高速轮廓测量仪LJ-V7000系列则支持移动工件、连续传送工序。这使得客户能够根据用途及工件状态,选择富有各自特征的测量原理及功能,实现最佳3D检测。

图案投影

XR系列中采用的是“图案投影法”。从左右2方向高速投影多个条纹图案,通过用超高速CMOS和专用处理器对反射光进行分析,创建3D图像。通过从2方向投影,合成轮廓信息,获取无死角的图像。还可以作为面型相机获取2D(黑白浓淡)图像,能够同时进行2D检测和3D检测的特性,也是其优点之一。

LJ-V7000系列支持大范围测量

XR系列的测量范围为15 mm角至40 mm角(正确来说,在基准距离下时12.5 mm角至35.5 mm角)。因此,适用于电子设备等相对较小部件及产品的3D检测。需要在更大范围内进行3D检测时,建议您使用超高速轮廓测量仪LJ-V7000系列。将通过光切断方式获取的高精度2D轮廓数据,融入到XG-X系列等视觉系统系统中,就能实现包含高度、面积、体积信息在内的3D检测。对于焊接焊缝这种具有一定长度的位置,以及高速移动体,也能进行3D检测。

支持3D图像检测的算法及多样的软件

3D检测同样利用了多种视觉系统技术。视觉系统系统XG-X系列中,通过在拍摄的3D图像中指定检测范围,可以对最小高度、最大高度、凸面积、凹面积、凸体积、凹体积进行测量。首先,将作为高度测量基准的面指定为“起算面”。以该起算面为基准,测量凹凸部分的面积及体积。

基恩士还推出了其他丰富多样的功能,在检测精度提升、设定作业简化方面非常有效。

高速、高容量灵活的视觉系统“XG-X系列”介绍

具体应用

对于许多2D图像无法实现的检测,3D图像就能进行检测。下面将介绍其中的典型应用案例。

检测填焊

利用视觉系统检测表面的方法,难以检测焊锡的表面状态。尤其是随着近年来电子设备小型化、精密化的发展,不仅是视觉系统,目视判断都变得越来越难。导入3D检测后,能够掌握高度、面积及体积信息,从而实现更准确的填焊形状检测。

检测巧克力的个数/缺陷

在食品/医药品行业,3D检测也正在被逐步导入。例如,巧克力这种不存在浓淡差的目标物,难以通过传统2D检测对瑕疵及凹陷等进行检测。但导入3D检测后,就能利用高度等信息,确切检测瑕疵及凹陷。还能同时进行个数计数,有效提高生产效率。

卡号的OCR

检测信用卡时,会受背景中所含照片及插图的影响,难以检测卡号。而利用可测量高度的3D检测,就能利用OCR,对信用卡表面用压纹(凹凸)表示的卡号及有效期限、姓名等,进行正确读取。

意见及咨询请点击此处

4007-367-367

返回页首