什么是機(jī)器視覺(jué)？

二維機(jī)器視覺(jué)（2D）已經(jīng)改變了自動(dòng)化制造，將優(yōu)雅的軟件算法應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的零件的生產(chǎn)、檢查和控制。這項(xiàng)技術(shù)使用成像技術(shù)來(lái)建立一個(gè)零件和工藝的整體的360度視圖，以考慮制造零件的所有因素。軟件和先進(jìn)工業(yè)設(shè)備的整合推動(dòng)了機(jī)器和制造的零件之間的實(shí)際人際接觸。

對(duì)重復(fù)的、高數(shù)量的生產(chǎn)運(yùn)行最有利的是，機(jī)器視覺(jué)為操作員提供了增強(qiáng)的可視性，以提高生產(chǎn)的質(zhì)量、速度和成本。二維機(jī)器視覺(jué)通過(guò)檢測(cè)產(chǎn)品特征的位置提供增強(qiáng)的檢測(cè)，提高了質(zhì)量保證的缺陷率。它通過(guò)快速進(jìn)行重復(fù)性動(dòng)作和實(shí)現(xiàn)預(yù)先編程的轉(zhuǎn)換來(lái)批處理一系列生產(chǎn)步驟，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)編程中的子程序，從而提高生產(chǎn)力和靈活性。最后，二維機(jī)器視覺(jué)通過(guò)這些對(duì)質(zhì)量和速度的改進(jìn)，降低了成本。改進(jìn)的可編程性優(yōu)化了機(jī)器性能，減少了運(yùn)行機(jī)器所需的人力資產(chǎn)。更好的質(zhì)量也轉(zhuǎn)化為更低的廢品率，這對(duì)成本是一個(gè)直接的改善。

在其所有顛覆性的好處下，二維機(jī)器學(xué)習(xí)有一些突出的改進(jìn)機(jī)會(huì)。機(jī)器使用光來(lái)創(chuàng)建目標(biāo)圖像。因此，這種方法很容易受到照明條件變化的影響，如一天中不同時(shí)間的陰影、陰影，從而影響到圖像的清晰度。因?yàn)樗瞧矫娴模远S方法主要適用于二元評(píng)估，如是否存在特征或是否存在缺陷。

這些挑戰(zhàn)產(chǎn)生了對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)成像解決方案的需求。3D.概念上很簡(jiǎn)單，為二維圖像增加深度需要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行重大升級(jí)。在這里，我們將概述第3D度如何擴(kuò)展二維機(jī)器視覺(jué)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和工藝性能收益，使工藝越來(lái)越接近理想狀態(tài)：零缺陷、及時(shí)、最低成本。

動(dòng)態(tài)響應(yīng)的3D機(jī)器視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)

納入第3D的額外復(fù)雜性使處理器的計(jì)算負(fù)荷成倍增加。為了解決這個(gè)問(wèn)題，軟件供應(yīng)商已經(jīng)改善了他們的基礎(chǔ)設(shè)施、彈性和按需計(jì)算的支持。同時(shí)，5G的擴(kuò)展有助于緩解處理方面的限制。很容易理解為什么增加第3D會(huì)以增加處理量為代價(jià)改善成像方法，因?yàn)楦叩臄?shù)據(jù)量需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)處理。但是，捕捉特征的3D視圖的傳感器使軟件能夠通過(guò)圖像中的缺陷進(jìn)行插值，利用特征在其他兩個(gè)維度的位置創(chuàng)建一個(gè)準(zhǔn)確的圖片。成像過(guò)程的彈性隨著更詳細(xì)的視圖而增加，減少機(jī)器的反應(yīng)時(shí)間。

軟件和算法收集和分析數(shù)據(jù)，加速了對(duì)故障的反應(yīng)，而不需要人工干預(yù)。這個(gè)過(guò)程消除了重要的人為錯(cuò)誤來(lái)源，并以更準(zhǔn)確的圖像減少了信號(hào)和響應(yīng)之間的時(shí)間。縮短響應(yīng)時(shí)間使該過(guò)程更接近于及時(shí)生產(chǎn)的理想狀態(tài)支柱。

3D機(jī)器視覺(jué)對(duì)系統(tǒng)性能的優(yōu)勢(shì)

3D機(jī)器視覺(jué)能夠更快、更準(zhǔn)確地查看相關(guān)特征。這一優(yōu)點(diǎn)通過(guò)發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量故障來(lái)提高性能。這種視圖允許工程師定義或預(yù)先編程一個(gè)程序，以評(píng)估零件完整性問(wèn)題的嚴(yán)重程度。他們可以優(yōu)化機(jī)器，查看已知的錯(cuò)誤來(lái)源，以提高操作效率，降低零件成本。

增加深度尺寸可以提高測(cè)量和切割的精度，使一個(gè)過(guò)程的制造公差更加嚴(yán)格。實(shí)現(xiàn)一個(gè)可重復(fù)的、嚴(yán)格的公差可以使制造的自動(dòng)化程度更高，從而降低每件的生產(chǎn)成本。

3D機(jī)器視覺(jué)可以將成品零件與其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）模型進(jìn)行比較，以提高質(zhì)量。工程師可以制定一個(gè)檢查順序，以檢查工程圖紙或規(guī)范所規(guī)定的CAD模型中的關(guān)鍵尺寸。然后，機(jī)器視覺(jué)對(duì)照模型對(duì)零件進(jìn)行在線評(píng)估，要么批準(zhǔn)該零件，要么將其剔除到廢品倉(cāng)。來(lái)自第3D度的附加數(shù)據(jù)將檢測(cè)過(guò)程從對(duì)照?qǐng)D紙的二維檢查轉(zhuǎn)移到CAD和產(chǎn)品之間的直接比較。

結(jié)論

3D機(jī)器視覺(jué)可以改善制造質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。3D機(jī)器學(xué)習(xí)是大批量生產(chǎn)步驟的理想選擇，它為以前的二維方法增加了深度，以創(chuàng)建零件的完整圖像。這種圖像可以確定缺陷的大小、形狀、位置和位置，為算法提供信息，以提高加工效率，或通過(guò)掃描、揀選和重新訂購(gòu)提高供應(yīng)鏈庫(kù)存周轉(zhuǎn)。使用這種顛覆性技術(shù)的機(jī)械可以吸收意想不到的變量和障礙，為它們導(dǎo)航并完成它們的任務(wù)，而無(wú)需重新編程。