導入視覺系統(tǒng)前需要確認的主要項目

視覺系統(tǒng)的使用方法大致可分為“數(shù)量、缺貨檢測”“異物、瑕疵、缺陷檢測”“尺寸測量”“位置測量”4種，分別用于多種多樣的行業(yè)。本資料介紹選擇與目的相適應的相機的要點。

只需1本資料即可搞懂！“視覺系統(tǒng)”導入指南

本資料通俗易懂的說明了，從視覺系統(tǒng)的導入、安裝到運用等，對所需掌握的步驟和要點。

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1. 選擇檢測所需的設備

   選擇符合檢測規(guī)格的設備。

   相機/控制器/光源/鏡頭/顯示器

2. 檢測判斷

   利用實際工件和實機進行試驗。

   OK、NG品的限度樣本/檢測效率/
   確認Must、Want/品種數(shù)

3. 選擇安裝方法、安裝地點

   研究具體的安裝地點。

   移動中/停止中/周圍環(huán)境/環(huán)境光/振動等

4. 實現(xiàn)自動化的控制方法

   確認對視覺系統(tǒng)的輸入輸出控制。

   拍攝時間點/判定結果輸出/PLC控制/數(shù)據(jù)輸出

5. 現(xiàn)場測試

   根據(jù)需要，在實際生產線上進行驗證。

   設定微調/統(tǒng)計分析/輸入輸出控制確認

6. 操作方法解說

   說明基本設定方法。

   公差設定/敏感度調整/檢測設定變更/品種注冊

視覺系統(tǒng)使用的相機種類大致可分為以下幾種。根據(jù)用途，從中選擇可獲取更佳圖像的相機。

各自均包括彩色、黑白相機。

• (1)高像素型
• (2)高速型
• (3)標準型
• (4)小型

選擇檢測所需的設備【相機選擇篇】

【相機選擇1】根據(jù)像素數(shù)選擇（高像素型或標準型）

視覺系統(tǒng)使用的CCD感光元件，是格子狀排列的小像素（pixel）的集合體。其中包括，從常被作為標準型使用的31萬像素CCD，到被稱為高像素型的200至500萬像素CCD。

那么，對于其中的像素數(shù)差異，又該如何區(qū)分使用呢？

一般從“視野尺寸” 和“像素分辨率” 兩點來選擇相機。“視野尺寸”，就是拍攝檢測目標物的范圍，可通過所用的鏡頭進行變更。而“像素分辨率”，就是“CCD的1個像素相當于多少mm”，其中的關系如以下公式所示。

像素分辨率＝Y方向視野尺寸（mm）÷CCD的Y方向像素數(shù)

接下來，以Y方向30 mm的視野尺寸為例，思考此時的像素分辨率。CCD使用標準型31萬像素（Y=480像素）和高像素型中通用的200萬像素（Y=1200像素）。

即【使用31萬像素相機時的像素分辨率】＝30 mm÷480像素＝0.063 mm/像素
【使用200萬像素相機時的像素分辨率】＝30 mm÷1200像素＝0.025 mm/像素。

只要知道像素分辨率，即可計算出此時視野尺寸的基準。視覺系統(tǒng)代表性的應用有“外觀檢測”和“尺寸檢測”，在“外觀檢測”時使用“最小檢測尺寸”來良否判定；在“尺寸檢測”時則使用“尺寸公差”。

各項的基準值通常是：
“最小檢測尺寸”＝4像素角
“尺寸公差”＝±5像素 為基準進行計算。

根據(jù)上一步中算出的像素分辨率，求出進行“外觀檢測”時的“最小檢測尺寸”
即【使用31萬像素相機時的最小檢測尺寸】＝0.063 mm/像素 × 4像素角＝0.25 mm角
【使用200萬像素相機時的最小檢測尺寸】＝0.025 mm/像素 × 4像素角＝0.1 mm角。

也就是說，如果檢測內容是“檢測出30 mm視野內，小于等于φ0.1 mm異物”，就需要選擇200萬像素以上的相機。

【參考】將30 mm視野內的φ0.5 mm異物部分放大

*200萬像素的相機能夠拍攝出對比度更大、細微變化更清晰的影像。

相機選擇 POINT 1

從“像素分辨率”這一點來添加良否判定的基準，可選擇合適像素數(shù)的相機！

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【相機選擇2】根據(jù)CCD類型選擇（彩色型或黑白型）

客戶常會提出，“彩色相機和黑白相機，到底選哪種好呢？”的疑問。通常情況下，如果檢測項目會因“色相變化”發(fā)生差異，彩色相機會具有優(yōu)勢。下面是使用顏色處理來檢測黑白相機難以檢測的白底黃色污點的示例。

但是，并不表示選擇黑白相機一點優(yōu)勢都沒有。比如下面的“使用背光燈的尺寸測量”所示，并非“色相變化”，而是在“亮度變化”出現(xiàn)較大差異的情形下，應當選擇黑白相機。

相機選擇 POINT 2

通過辨別出希望檢測的點是“色相變化”還是“亮度變化”，可區(qū)分使用彩色相機和黑白相機！

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【相機選擇3】根據(jù)傳輸速度選擇（高速型或標準型）

在視覺系統(tǒng)的相機中，即使像素數(shù)相同，在傳輸速度上，也有傳送速度為高速的類型。以31萬像素型為例，標準型的傳輸速度為16.0 ms，而高速型則實現(xiàn)了4.7 ms的傳輸速度。利用部分拍攝功能，還能實現(xiàn)進一步高速化。高速型不僅適用于高速生產線，對于低速生產線檢測，如果需要通過“追加預處理”、“追加檢測工具，實現(xiàn)雙重檢查”等，達到更高的檢測穩(wěn)定性，高速型是有效的選擇。

相機選擇 POINT 3

選擇高速相機的優(yōu)勢，不僅包括“檢測效率高速化”，還有“處理穩(wěn)定化”！

【相機選擇4】根據(jù)相機尺寸選擇（小型或標準型）

小型相機的性能規(guī)格保持不變，卻大幅縮小了相機尺寸。高像素型、標準型的彩色/黑白相機均配備了小型產品，基本上用于有效活用受限安裝空間。尤其是在后裝到現(xiàn)有設備等沒有空間的情況下，小型相機的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來，可避免大幅的設備改造。

必要安裝空間的思路

如下圖所示，將A：WD（工作距離＝鏡頭頂端至工件的距離）、B：鏡頭尺寸、C：相機尺寸、D：電纜空間（包括彎曲部分）加起來，就是相機部分的必要安裝空間。

例：在標準相機上使用焦距6 mm的鏡頭，并設為30 mm視野的情況下