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視覺芯片技術(shù)在硬度計(jì)行業(yè)的應(yīng)用
發(fā)布者：www.stepic.cn 發(fā)布時(shí)間：2018/10/10 點(diǎn)擊：0
機(jī)器能否比人眼看得更清楚？近年來，隨視覺芯片產(chǎn)品不斷推出，這一疑惑正在慢慢變成現(xiàn)實(shí)。機(jī)器視覺因其準(zhǔn)確性、客觀性、穩(wěn)定性，比人類生理視覺更具優(yōu)勢(shì)。帶有視覺芯片的攝像頭就是一雙雙視力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于5.0的眼睛，并且超強(qiáng)的分析判斷能力。
機(jī)器視覺系統(tǒng)顯著特點(diǎn)：
客觀性：視覺系統(tǒng)具有客觀性，分析結(jié)果不受主觀影響。
非接觸測(cè)量：對(duì)于觀測(cè)者和被觀測(cè)者不會(huì)產(chǎn)生任何傷害，同時(shí)利用鏡頭放大功能可以”看”得更遠(yuǎn)。
光譜響應(yīng)范圍：具有較寬的光譜響應(yīng)范圍，可以使用人眼看不到的紅外光，擴(kuò)展人眼的視覺范圍。
超長(zhǎng)待機(jī):人眼難以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行觀察，而機(jī)器視覺系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，記錄，分析和作出反應(yīng)。
灰度分辨率高：人眼一般64灰階，機(jī)器視覺可以高達(dá)256灰階。
測(cè)量與定位：可以自動(dòng)測(cè)試物體的尺寸，自動(dòng)判斷物體位置，用于生產(chǎn)線的裝配和生產(chǎn)
硬度計(jì)傳統(tǒng)應(yīng)用：
傳統(tǒng)技術(shù)已廣泛用于實(shí)際的測(cè)量、控制和檢測(cè)中，基本采用攝像頭與測(cè)量軟件，由攝像頭采集動(dòng)態(tài)圖像，基于windows操作平臺(tái)獲得圖像并處理，再由各種測(cè)量軟件進(jìn)行圖像的識(shí)別和完成測(cè)量。
傳統(tǒng)攝像頭構(gòu)成的問題：
1、 圖像數(shù)據(jù)是一個(gè)二維數(shù)據(jù)，動(dòng)畫更是一個(gè)三維數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量隨著像素的提高呈現(xiàn)平方級(jí)，立方級(jí)的增長(zhǎng)，傳輸和處理一個(gè)高解析圖片需要的計(jì)算能力非常高。
2、 目前圖像數(shù)據(jù)采集部分，由于其專用的特性，往往被封裝成非常容易傳輸?shù)暮捅粋€(gè)人計(jì)算機(jī)處理的USB格式。
3、 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存在多個(gè)圖像處理的軟件，可對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如輪廓處理，深層學(xué)習(xí)，機(jī)器識(shí)別等功能。這些軟件均需要操作系統(tǒng)支撐。
4、 操作系統(tǒng)帶來的問題：系統(tǒng)的使用許可權(quán)及其帶來的費(fèi)用；系統(tǒng)的健壯性與穩(wěn)定性。能保證連續(xù)開機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)非常稀有。
硬度計(jì)技術(shù)：
嵌入式視覺芯片新技術(shù)，是將視覺芯片直接嵌入在儀器控制線路板中，直接通過主板的運(yùn)算獲得圖像和進(jìn)行測(cè)量，不再通過windows操作平臺(tái)獲得圖像并測(cè)量。
非接觸測(cè)量：對(duì)于觀測(cè)者和被觀測(cè)者不會(huì)產(chǎn)生任何傷害，同時(shí)利用鏡頭放大功能可以”看”得更遠(yuǎn)。
光譜響應(yīng)范圍：具有較寬的光譜響應(yīng)范圍，可以使用人眼看不到的紅外光，擴(kuò)展人眼的視覺范圍。
超長(zhǎng)待機(jī):人眼難以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行觀察，而機(jī)器視覺系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，記錄，分析和作出反應(yīng)。
灰度分辨率高：人眼一般64灰階，機(jī)器視覺可以高達(dá)256灰階。
測(cè)量與定位：可以自動(dòng)測(cè)試物體的尺寸，自動(dòng)判斷物體位置，用于生產(chǎn)線的裝配和生產(chǎn)
硬度計(jì)傳統(tǒng)應(yīng)用：
傳統(tǒng)技術(shù)已廣泛用于實(shí)際的測(cè)量、控制和檢測(cè)中，基本采用攝像頭與測(cè)量軟件，由攝像頭采集動(dòng)態(tài)圖像，基于windows操作平臺(tái)獲得圖像并處理，再由各種測(cè)量軟件進(jìn)行圖像的識(shí)別和完成測(cè)量。
傳統(tǒng)攝像頭構(gòu)成的問題：
1、 圖像數(shù)據(jù)是一個(gè)二維數(shù)據(jù)，動(dòng)畫更是一個(gè)三維數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量隨著像素的提高呈現(xiàn)平方級(jí)，立方級(jí)的增長(zhǎng)，傳輸和處理一個(gè)高解析圖片需要的計(jì)算能力非常高。
2、 目前圖像數(shù)據(jù)采集部分，由于其專用的特性，往往被封裝成非常容易傳輸?shù)暮捅粋€(gè)人計(jì)算機(jī)處理的USB格式。
3、 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存在多個(gè)圖像處理的軟件，可對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如輪廓處理，深層學(xué)習(xí)，機(jī)器識(shí)別等功能。這些軟件均需要操作系統(tǒng)支撐。
4、 操作系統(tǒng)帶來的問題：系統(tǒng)的使用許可權(quán)及其帶來的費(fèi)用；系統(tǒng)的健壯性與穩(wěn)定性。能保證連續(xù)開機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)非常稀有。
硬度計(jì)技術(shù)：
嵌入式視覺芯片新技術(shù)，是將視覺芯片直接嵌入在儀器控制線路板中，直接通過主板的運(yùn)算獲得圖像和進(jìn)行測(cè)量，不再通過windows操作平臺(tái)獲得圖像并測(cè)量。
上海奧龍星迪檢測(cè)設(shè)備有限公司已經(jīng)采用嵌入式視覺芯片在硬度計(jì)領(lǐng)域初步嘗試，并獲得初步成效并申請(qǐng)專利技術(shù)。
視覺系統(tǒng)相對(duì)目鏡測(cè)量的優(yōu)勢(shì)
1、 直接在需要進(jìn)行測(cè)量的表面進(jìn)行測(cè)量，不存在視覺誤差。原來的硬度計(jì)采用目鏡測(cè)量，刻度線與壓痕不是在一個(gè)平面上，不同的視角下，刻度位置與壓痕位置會(huì)產(chǎn)生視覺差，導(dǎo)致不同的角度和不同的人員測(cè)量結(jié)果有差異。
2、 測(cè)量精度高，不存在機(jī)械目鏡的回差問題。機(jī)械目鏡螺旋測(cè)微結(jié)構(gòu)刻度分辨率為10μm左右，而且存在機(jī)械回差，需要嚴(yán)格定義測(cè)量手法。視覺系統(tǒng)的圖像傳感器像素間隔為7.5μm，精度相對(duì)高，測(cè)量一致性好。
3、 可提供多種測(cè)量方式的二維同時(shí)測(cè)量，簡(jiǎn)化測(cè)量過程，提升測(cè)量速度。具備矩形切線測(cè)量法，套圓測(cè)量法，套雙圓測(cè)量法等多種測(cè)量方式。
4、 無視覺疲勞，降低測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度。奧龍視覺系統(tǒng)采用65K真彩TFT液晶屏，觀察舒服不疲勞，而且可以多人同時(shí)觀察。
視覺系統(tǒng)相對(duì)目鏡測(cè)量的優(yōu)勢(shì)
1、 直接在需要進(jìn)行測(cè)量的表面進(jìn)行測(cè)量，不存在視覺誤差。原來的硬度計(jì)采用目鏡測(cè)量，刻度線與壓痕不是在一個(gè)平面上，不同的視角下，刻度位置與壓痕位置會(huì)產(chǎn)生視覺差，導(dǎo)致不同的角度和不同的人員測(cè)量結(jié)果有差異。
2、 測(cè)量精度高，不存在機(jī)械目鏡的回差問題。機(jī)械目鏡螺旋測(cè)微結(jié)構(gòu)刻度分辨率為10μm左右，而且存在機(jī)械回差，需要嚴(yán)格定義測(cè)量手法。視覺系統(tǒng)的圖像傳感器像素間隔為7.5μm，精度相對(duì)高，測(cè)量一致性好。
3、 可提供多種測(cè)量方式的二維同時(shí)測(cè)量，簡(jiǎn)化測(cè)量過程，提升測(cè)量速度。具備矩形切線測(cè)量法，套圓測(cè)量法，套雙圓測(cè)量法等多種測(cè)量方式。
4、 無視覺疲勞，降低測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度。奧龍視覺系統(tǒng)采用65K真彩TFT液晶屏，觀察舒服不疲勞，而且可以多人同時(shí)觀察。
