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3D视觉测量技术的先进性

发布日期:2019-02-15 作者: 开异智能技术(上海)有限公司

目前,我国已成为机器视觉发展最活跃的地区之一。真正工业领域的广泛应用起步于十几年前,目前行业正处于快速发展期,存在很大的发展空间。机器视觉检测具体表现为行业市场容量在快速增长、应用领域逐渐扩大,从业企业数量也在快速增加。

    在欧美等发达工业国家,随着对生产效率、生产质量以及生产成本控制要求的不断提高,传统的二维机器视觉技术已经难以满足要求,3D机器视觉技术已经成为制造行业的一个发展趋势。

   从产业竞争角度来看,螺丝筛选机本土企业还是以代理商为主,自身业务技术含量不高,产品主要偏低端应用,高端技术空缺。高端领域目前被国际厂商垄断,国内企业普遍缺乏竞争力。虽然中国本土的机器视觉技术发展尚不成熟,但是中国市场对于机器视觉系统的需求却不断加深。劳动力成本提高、产品品质要求提高、以及生产率提高构成了行业对3D机器视觉技术需求驱动力的主要来源。

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    工业4.0风潮的兴起,对制造系统在保证质量的前提下的生产效率、生产速度、生产灵活性提出了新的要求,这也带动了在制造系统中对机器视觉设备需求大幅增温;从技术的角度,低速低精度低效率的离线检测向在线高速高精高效率的可视化检测转化则是低端领域对接工业4.0智能化生产的关键所在之一,而且在一个3D空间保证制造系统的质量必须是一个3D的检测手段,这也是3D在线高精机器视觉技术的用武之地。

      机器视觉技术在工业应用上的范畴很广,包含机器人手眼校正、特征识别、安全保障、定位预测、人机互动、视觉检测等等;如今大多的视觉检测仍停留在二维时代,未来将渐渐被3D取代。机器视觉检测在生产线上的功能包括如物件取放、航位推算、功能防错、实时测量等。3D视觉系统因为是在3D空间工作,可实现的功能愈来愈全面,性能也越来越可靠;而二维视觉系统将客观存在的3D空间压缩至二维空间,而且性能由于环境光、光学筛选机零件颜色等各种因素在实际使用中并不可靠。正因为此,3D视觉检测在工业应用上的需求正在火速攀升。

     二维机器视觉检测系统利用有限的照明条件,获取被测物体的二维灰度图像,并通过灰度图像中的对比度进行相关应用的判断。可以想见,如果零件颜色出现变化,或者零件的几何形态发生变化、或者制造系统所在工厂的照明条件发生变化等等,其判断的可靠性都会大打折扣。而3D视觉系统通过几何或者物理原理,利用非接触式的光学成像技术辨别被测物体的空间立体位置,被测物体会被转换成3D点集,3D视觉检测系统进行的判断都是基于3D点集,从而避免了由于二维机器视觉受到外在因素影响检测可靠性的问题,这也是欧美日本等发达工业国家在制造系统中使用3D视觉系统已经成为趋势的原因。


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