当前视觉传感器技术已得到了十分广泛的应用,工业、科技等领域中都在广泛使用。其中工业检测、医学图像分析、交通安全、家电等领域的应用是比较典型的,下面主要介绍下视觉传感器在工业中的应用。
1、视觉传感器在工业生产中的定位控制
将视觉传感器应用于焊缝跟踪自动系统中已经有了明显效果。例如在储汽罐、船体等形状的焊接中,视觉传感器代替了人眼,再配以外围控制系统能实现实时焊接控制,其技术优势主要有:
(1)信息丰富,主要是因为焊接回路和传感器是不冲突的,因此提供的信息就较为丰富。
(2)利用传感器技术可以获得大量信息,且信息测量的精度较高。
(3)传感器技术对强电场和磁场有较强的抗干扰能力,不会影响其工作。
(4)在工作时不用接触到产品,因此对各种坡口形状都能进行检测。
(5)能同时控制焊接跟踪和焊接质量。传感器技术实现焊接跟踪方式主要是:先获取图像信息,图像信息主要是通过CCD传感器获得的;再通过识别、分析、处理图像得到焊枪中心、焊缝中心的位置信息;最后控制系统会根据焊枪中心和焊缝中心的位置信息调节焊枪位置,实现焊接跟踪。视觉传感器的使用除了能高精度确定出焊缝中心位置外,对焊缝断面形状、面积等信息也能进行检测。都东等指出利用视觉传感器获取焊接对象信息时可采用以焊接对象宏观三维结构特征为基础的视觉传感方法和以焊接对象与去光学特征为基础的视觉传感方法两种方法,获取焊接信息时采用的传感方式有三种,即焊前、焊中和焊后。因此,与传统焊接方法相比,视觉系统在焊接领域的发展空间更为广阔。
2、视觉传感器在工业生产中的条件检测
视觉传感器的工业条件检测应用是非常广泛的,在工业生产中,视觉传感器往往需要与工业控制系统,如机械手,PLC、伺服电机等相配合,它将计算机、显示器等作为图像处理和显示设备并配以相应软件以完成更为复杂的视觉检测任务。视觉传感器被安装在机械手上,PLC控制六轴机械手的运动,从而将视觉传感器带到所需位置拍照,实现了对待检测工件的多方位自动拍摄。拍摄完毕后,图像将被传送给计算机,由计算机通过相关软件完成复杂的图像处理和分析,并将最后的分析结果通过通讯接口发回给PLC,而PLC将控制外围设备根据检测结果做出相应的动作。由此可见,利用视觉传感器和外围控制系统相组合,可以实现真正意义上的工业自动化检测,而视觉传感器则是工业自动检测系统中不可或缺的部分。
又如在药品生产中,药品生产日期的检测十分重要。传统检测主要依赖于人眼,但由于人眼的局限性,难免漏检,如果出现了这种情况就需要全部重检测,这就提高了药品的生产成本,降低了生产效率。因此何梓滨就提出在药品生产日期检测中使用视觉传感器技术,还专门设计了视觉传感器检测系统,经过测试证明此系统在药品生产日期检测中具有可行性。此外他还详细讲述了视觉传感器的组成及对图像进行捕捉时的处理流程,通过对视觉传感器的详细分析得出在药品生产日期检测中使用视觉传感器代替人眼工作,极大的提高了工作效率,降低了人力资源的使用和生产成本,促进了产品自动化速度的进一步提高。
3、视觉传感器在工业中的应用发展趋势
目前世界传感器由于摄像机在标定过程中程序比较复杂,就会造成精确度不高等问题,目前只能在大批量、重复率高且目标对象差异不大的情况下适用,在目标对象存在较大差异的环境中应用就有点困难。但随着科学技术的发展,视觉传感器未来发展将是十分可观的,也是充满希望的。且随着制造业的发展和视觉传感器需求的增多,视觉传感器相关产品将会越来越多,技术也会得以很大的提高,视觉传感器在应用上将从低端向高端发展,并朝着智能化、一体化方向发展。