【視覺龍】龍睿DragonVision視覺軟件在醫(yī)療器械檢測中的應(yīng)用

時間：2018-12-03作者：深圳市視覺龍科技有限公司瀏覽：102

一、龍睿視覺軟件概述
   龍睿是由深圳市視覺龍科技有限公司*的一套可配置任務(wù)的綜合視覺處理標準軟件系統(tǒng)。它支持多款千兆網(wǎng)相機，檢測任務(wù)自由配置，多任務(wù)、多工位檢測；工具包覆蓋定位、測量、檢測、查找、邏輯判斷，并支持字符串、多結(jié)果、并行輸出和圖像操作等，已經(jīng)在多個視覺定位、尺寸測量、缺陷檢測項目中應(yīng)用。
   
 
二、項目解決方案
   硬件解決方案：
   1、光源選型
   常用光源
   光源的作用及選型方法
   機器視覺應(yīng)用照明的作用**是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生較大的對比度，從而易于特征的區(qū)分，*二是保持足夠的亮度來排除外界光對視覺的干擾，從而保證取圖的穩(wěn)定性。從以下兩個方面選擇光源。
   光源的顏色：我們看到某個物體成某種顏色，是因為其反射了對應(yīng)的光譜。我們拍攝物體時如果要將某種顏色打成白色，那么就得使用與此顏色相同或相似的光源（光的波長一樣或接近），而如果要打成黑色，則需要選擇與目標顏色波長差較大的光源。由于本案例背景為藍色、檢測器械為白色需要把背景打成黑色，所以光源顏色選擇紅色,而且紅色LED壽命長、穩(wěn)定、價格低廉，較重要的是紅色LED的波長較接近傳感器的靈敏度峰值。
   光源的形狀：機器視覺常用的光源有環(huán)形光源、條形光源、背光源、同軸光源等，考慮到機構(gòu)安裝的方便和光照需要均勻照射，所以本案例選擇中孔紅色背光。
 
   2、相機選型
   工業(yè)相機按成相色彩劃分可分為黑白相機和彩色相機，按掃描方式劃分可分為線陣相機和面陣相機，按芯片類型可劃分為CCD相機和CMOS相機等。
   相機選型首先應(yīng)該明確項目需求，確定檢測產(chǎn)品的精度要求，確定相機要看的視野大小，要確定檢測物體的速度，同時確定是動態(tài)檢測還是靜態(tài)檢測。其次確定硬件類型，選擇相機數(shù)據(jù)傳輸接口：1394、Gige(千兆網(wǎng)）、USB，camera link。再根據(jù)與鏡頭的搭配選擇合適的相機芯片尺寸（鏡頭的較大兼容芯片尺寸大于等于相機的芯片尺寸）和與鏡頭的接口類型（C或CS）。視覺系統(tǒng)硬件的誤差是不可避免的，一般都保證在一到兩個像素之間的誤差，所以通過計算公式：精度=視野（長或?qū)挘孪鄼C像素（長或?qū)挘├纾杭僭O(shè)視野為100*60，精度要求0.1，考慮到硬件誤差，一般選型時把精度做到0.05，那么相機長邊的像素=100÷0.05=2000，短邊像素60÷0.05=1200，那么只需要理論分辨率大于或等于2000*1200像素的相機就可以滿足需求。
   本項目根據(jù)視野、精度的關(guān)系選擇分辨率為500（2500pix*2000pix）萬、幀率為14幀、通訊接口為Gige(千兆網(wǎng))、與鏡頭接口為C接口的相機。
   
3、鏡頭的選型
   1、是否需要用遠心鏡頭
   在精密尺寸測量時一般考慮遠心鏡頭。遠心鏡頭主要作用是為糾正傳統(tǒng)工業(yè)鏡頭視差而設(shè)計，它可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會變化，它分為物方遠心、像方遠心和雙側(cè)遠心，其中光學放大倍率=相機芯片尺寸/視場尺寸 =芯片（V）或（H）尺寸/視場（V）或（H），視野越大，放大倍率越小。一般情況下，遠心鏡頭都是有固定焦距和工作距離的，而且有些遠心鏡頭體積大、比較重，所以需要詳細了解客戶對視場大小、工作距離、空間限制、和運動控制的要求后才能確定需要選擇的鏡頭型號。
   
2、鏡頭的景深
   相機在垂直方向上能清晰成像的空間距離叫做景深。焦距越短，景深越大；光圈越小，景深越大；鏡頭離物體的距離越遠，景深越大；相機芯片像元越大景深越大。
  
 3、鏡頭的較大兼容芯片尺寸
   機器視覺鏡頭的較大兼容芯片尺寸必須大于或等于相機的芯片尺寸，否則會引起嚴重的畸變和相差。
  
 4、機器視覺鏡頭的接口
   機器視覺鏡頭接口和相機接口都分為C、CS、F和其他較大尺寸的接口類型。相機和鏡頭是互補的，即C接口的相機只能用C接口的鏡頭，CS接口的相機能用CS接口的鏡頭和加5mm接圈的C接口的鏡頭。
   
5、機器視覺鏡頭的焦距
   鏡頭焦距的選擇根據(jù)公式焦距f ＝ 工作距離 × CCD芯片尺寸( H or V) / FOV( H or V)來選擇合適焦距的鏡頭。
   本項目根據(jù)焦距的計算公式，選用焦距為8mm，接口為C口、較大兼容芯片尺寸為2/3的定焦鏡頭。
 
   軟件解決方案：
   軟件采用龍睿標準視覺軟件進行缺陷檢測任務(wù)，要求檢測料盒內(nèi)有沒有醫(yī)療器械的缺失和錯位。軟件用到Blob Analyzer工具和Locator定位工具組合的方法來進行缺陷檢測，其中Locator定位工具用來定位檢測適合做模板的器械和限定Blob Analyzer工具的搜索框。Blob Analyzer工具用來檢測較小的器械和一些局部缺失。最后用到評估工具對所用檢測工具進行一次評估判斷OK或NG后把結(jié)果發(fā)送給PLC進行處理。

   斑塊分析工具：
   1、Blob Analyzer的概念
   Blob Analyzer 運用圖像分割算法處理選擇的矩形搜索框內(nèi)的像素信息，可以根據(jù)用戶限定的條件來查找有效的Blob。

   2、圖像分割
   斑點表示由特定范圍內(nèi)的灰度值表征的圖像內(nèi)的特定區(qū)域。對于每個新圖像Blob Analyzer會生成一個直方圖，表示矩形搜索框內(nèi)中的像素值分布，圖像分割算法提供閾值功能，允許Blob Analyzer把圖像的區(qū)域分成為兩類：斑點和背景。

   3、直方圖
   直方圖提供了Blob Analyzer選擇的矩形搜索框中所有像素值的分布，直方圖的像素值范圍為0（黑色）到255（白色）。非常適合Blob檢測的圖像通常呈現(xiàn)雙峰直方圖，即具有兩個尖點
 
   4、閾值
   閾值用于將圖像分割成兩種像素，背景像素和斑點像素。根據(jù)所選擇的分割模式，可以選擇一個或兩個閾值，此外還有兩種閾值函數(shù)，硬閾值和軟閾值。
   硬閾值也叫做二進制閾值，因為它將像素分成兩種狀態(tài)，背景像素為0，Blob像素為1.結(jié)果是二進制圖像。
   軟閾值提供了處理邊界斑點區(qū)域的像素的靈活性，軟閾值覆蓋一切像素值，一旦處理，閾值范圍內(nèi)的像素被輸出為加權(quán)像素。加權(quán)像素用于與以其在閾值范圍內(nèi)的值相對應(yīng)的的比例來計算斑點結(jié)果。軟閾值內(nèi)的值的范圍是用戶定義的，并且對應(yīng)于較大和較小閾值之間的差值。
 
   三、檢測結(jié)果相機離線仿真
                             
    四、結(jié)論
    龍睿標準視覺軟件界面友好、操作簡單。它除缺陷檢測外還可以用于顏色查找、有無判斷、形態(tài)判斷、識別檢測、外觀檢測、3D在線檢測、線掃檢測、還可以定位、幾何測量、智能學習、機器人引導等。


深圳市視覺龍科技有限公司專注于視覺系統(tǒng),三維傳感器,智能相機等

• 詞條

  詞條說明

• 視覺龍公司業(yè)績

  視覺龍科技有限公司是一家由歸國留學人員創(chuàng)辦的高科技企業(yè)，公司成立于2002年9月，在深圳、常州和嘉興分別設(shè)有公司。成立以來，公司一直致力于機器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)、嵌入式機器視覺系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)以及銷售。 多年的奮斗鑄就了“視覺龍”這個品牌！經(jīng)過這些年的實踐和努力，我們在機器視覺應(yīng)用領(lǐng)域上積累了豐富的經(jīng)驗，擁有了許多成功案例和成熟方案，建立了科學規(guī)范的管理體系，形成了一支在**業(yè)專業(yè)領(lǐng)域里有著較高

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