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3D检测(体积、高度)|三维图像处理

时间:2020-08-20 17:44 点击次数:
 

体积尺寸检测视觉定位使用图像处理和字符识别利用OCR,根据其表面的阴影数据检测或区分目标。为了提高这些操作的准确性,采取了各种措施,包括使用高像素视觉系统,优化镜头和灯光,以及采用图像增强滤波器和其他技术。即使有了比较新的技术,仍然很难解决图像检测中的某些问题,包括:

  • 区分瑕疵或扭曲与变色或色差
  • 检测缺陷的深度或失真程度
  • 基于容量或容量执行通过/失败判断
  • 检测焊料或焊接的轮廓

这些目标很难从2D图像中检测出来,因此判断取决于人眼。利用3D图像进行检测可以解决这些问题。这个页面解释了3D检测,它检测高度和表面信息。

3D检测的基本原理:利用三维图像处理实现2D图像不可能的检测。

三维检测的优势

2D检测基于阴影数据检测或区分外观或尺寸。3D检测也使用高度信息(XYZ坐标)。这一部分描述了2D和3D图像的不同之处,以及引入3D检测的优点。

2D和3D图像的差异
2D图像
从一个方向捕获2D图像。通过图像增强滤波器的阴影调节,可以发现零件/产品表面的缺陷。
3D图像
将高度信息添加到2D图像中可以生成3D图像。包括XYZ坐标信息,不仅可以获得高度信息,还可以获取体积和截面积信息。
引入三维图像处理的效果:稳定检验

2D检测通常会受到缺陷或凹痕的不稳定检测,这取决于目标的颜色或图案,以及环境的影响,例如光面或光的反射。即使使用图像增强滤波器,如阴影校正、BLOB处理和对比度转换,也很难提高精度。3D检测使得能够稳定地检测目标上看起来与模式相似的微小凹痕和缺陷,而这些缺陷很难与传统的2D图像区分开来。这使检测自动化。

三维检测允许使用基于高度差异或XYZ信息的体积或截面积信息进行检测。这大大扩大了图像处理可能进行的检测范围。

Coplanarity inspection of electronic components 2D inspection It was impossible to use height information for detection. Quantifying height information Solution with 3D inspectionVisualizing the heights of terminals allows judgment based on height./Inspection of solder fillet 2D inspectionInspection was not stable when only shade information was used. Checking X, Y, and Z with one unit Solution with 3D inspection Adding height (Z) information to XY information enables inspection using volume or sectional area. Profile inspection of paste application 2D inspection Inspection was sometimes unstable depending on the background color. Not affected by contrast Solution with 3D inspection Inspection was not stable when only shade information was used.
利用图像处理进行3D检测的效果:提高效率

有了3D测量系统,任何人都可以进行3D检测。遗憾的是,3D测量系统是为离线检测而设计的,将目标带到测量室并进行测量需要花费大量的时间。这是可以接受的,只要目标是高附加值的产品,在低批量生产。但是,每天对成批生产的产品进行100%的检验是不切实际的。

使用视觉系统/图像处理系统,您可以在线获取3D信息,从而实现高效的检测。图像处理系统为高速线路上的应用提供了足够快的处理速度.这允许100%的检测,而不影响占用时间。这样可以防止有缺陷的工件流出,有助于提高质量。

引进三维图像处理的效果:降低设备/劳动力成本

您可以自动化的检测依赖于视觉或离线检测,这降低了劳动力成本。3D相机可以同时捕获三维和二维图像(灰度图像),从而降低设备成本。

3D检测的测量原理

盈泰德科技为3D检测提供了两种类型的测量系统。XR系列3D摄像机适用于停止目标和俯仰进给线; Rvst 7000系列 高速2D/3D激光扫描仪适用于运动目标和连续进给过程。每种方法都有自己的特点、测量原理和功能,根据应用和目标条件,实现较佳的三维图像处理。

模式投影

XR系列使用模式投影法。它以高速的方式从左右方向投射条纹图案,并使用高速CMOS和专用处理器分析反射光,以生成3D图像。从两个方向投影模式,以合成轮廓信息,可以捕获图像,没有盲点。XR系列还可以作为区域相机拍摄2D(黑白阴影)图像。同时进行2D和3D检测的能力是另一个优势。

Micromirror Device MEMS technology for high-speed stripe pattern generation Hi-Speed CMOS High-speed, high-sensitivity device for inline 3D measurement
大面积测量用R 7000系列

XR系列的测量范围有限,从15毫米平方到40毫米平方(更准确地说,参考距离为12.5毫米平方至35.5毫米平方)。因此,它适用于电子设备等相对较小的零件和产品的三维检测。如果你想进行更大面积的3D检测,LJ-V 7000系列内联2D/3D激光扫描仪是理想的。您可以执行3D检测,包括高度,面积和体积信息,通过光剖面方法捕获高精度的2D剖面数据,并处理它与图像处理系统,如XG-X系列。这允许3D检测冗长的目标,如焊缝珠或快速移动的目标。

支持3D图像检测的算法和各种软件

各种图像处理技术在3D检测中起着重要的作用。使用XG-X系列可定制视觉系统,只要在捕获的3D图像中指定检测区域,就可以测量高度、凸面积、凹面积、凸体积和凹体积。首先,指定一个零平面作为高度测量的参考。然后,参照零平面测量凸/凹区域的面积或体积。

Before correction After correction

其它各种有用的功能大大提高了检测精度,简化了系统的建立工作。

实际应用

许多检测是不可能的2D图像是可能的3D图像。让我们来看看一些典型的应用程序。

焊料角的检验

用视觉系统进行表面检测,很难检测到焊锡表面的状况。近年来,电子设备越来越小型化,更加准确。这是很难作出判断的视觉或使用视觉系统。3D检测的引入不仅提供了高度,而且还提供了面积和体积信息。这允许可靠地检测焊料圆角的形状。

Inspection of solder fillet shape Conventional camera Inspection was unstable due to the influence of the solder surface conditions. XR Series 3D inspection enables inspection of height and shape without being affected by surface conditions.
数巧克力块和检测丢失的部分

3D检测也被引入食品和制药行业。当目标没有显示出阴影的差异,如巧克力,很难发现缺陷或凹坑与传统的2D检测。通过3D检测,可以可靠地从高度和其他信息中检测出缺陷和凹坑。计数也是可能的,这有助于提高生产效率。

3D image Processed image Inspection point Connecting theRvstvst7000 Series 3D measurement system allows the counting targets while also checking for dents and foreign particles on the target surfaces.
卡号OCR读取

当一张卡片有背景图片或插图时,由于背景的影响,通常在信用卡上发现卡号是困难的。由于3D检测(三维图像处理)可以识别高度,因此可以使用OCR准确地读取卡号、失效日期和卡面浮雕的名称。

OCR reading of card numbers Conventional camera Reading was impossible due to the influence of the background.Rvstvst Series The measurement using height information ensures stable OCR.
 

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