医用布标签检测机器视觉方案
检测医用布标签的有无、有无贴反、方向是否正确、标签上的字符内容是否正确。产品的正面的封纸是没有折角的,反而则有折角。标签贴正面,在封纸的另一边,位于左右下。方案中是可以检测各种内容的,但是实际上最后项目只需要检测有没有标签、标签内容是不是正确即可,方向正反位置等问题,检测人员在放置时,可人工检测。因为最后做的机器是半自动的,只是一个传送带,检测人员将产品放到传送带上,产品到检测位置后触发相机拍照,做模式匹配,判断是否有标签,以及标签的内容是否正确。检测对象如下图所示:
医用布标签正面检测
正面的黄色纸是没有折角的。
医用布标签反面检测
反面的黄色纸是有折角的。
机器视觉光源
因为产品比较大,基本上都在200mm上下了,要考虑最大的产品,而且要留给检测产品一定的空间,所以检测范围可能需要400mm。这样就可以考虑条形光源,如BLM-41738-W
BLM-41738-W
使用条形光源,则考虑使用4根条形光源构成口字型,在4个方向形成比较均匀的照明。但是这种方案,在大视野时,其实照明很难均匀的:
大范围时条形光源并不能做得非常均匀
也可以考虑开孔侧面光源,如KFLM-500400-D70-W,这样在一整个面上,都会有相对均匀的照明。但是这个光源就大很多了。不过成本上和4个长的条形光源并不会有多大的差距。
KFLM-500400-D70-W
光源控制器
因为最多也就是4个条形光源或一个开孔侧面光源,光源功率要求不高。而使用面光源作为背光源时,需要考虑电压控制的控制器,不建议使用PWM控制的控制器,可以考虑使用常规的120W的4通道电压控制的模拟控制器APSM-24120-4CH。
APSM-24120-4CH
工业相机
产品虽然比较大,可能都有200mm左右了,但是我们主要使用的是模式匹配,所以并不需要太高分辨率的工业相机,分辨率太高了,匹配速度还会受影响。使用200万像素的相机,分辨率1600*1200,拍摄400*300mm的视野,像素分辨率可达到400/1600=0.25mm/pixel,对于只做模式匹配,判断打印的标签字符是否正确,其实已经足够了。可以考虑MER2-202-60GM等200万像素的工业相机。如果想要高一些分辨率,那也可以考虑使用MER2-503-23GM这样500万级别的工业相机。
MER2-202-60GM/MER2-503-23GM
工业镜头
200/500万像素的相机,通常是1/1.8寸或2/3寸芯片的,芯片相对比较小。因此常规的2/3寸的FA镜头即可满足要求了。考虑低畸变的SHI-C1216FFW等12mm的500万像素级别的工业镜头。这样将视野设置为400*300mm,工作距离约160mm。
SHI-C1216FFW
图像处理算法
图像处理相对来说,比较容易,最后只需要做模式匹配即可。而如果要做方向正反判断,则还需要使用查找直边、几何求交点、建立坐标系、测量灰度值等过程:
图片01:正面贴标签
图片02:反面不贴标签
图片03:反面贴标签
图片04:反面贴标签不同位置
图片05:正面贴标签不同位置
图片06:正面贴标签不同位置
而如果不需要判断方向正反,只要检测标签有没有以及内容是否正确,直接做模式匹配就可以了:
模式匹配-有正确标签
模式匹配-没有正确标签
机器视觉项目实现难度
★★★
相对来说还是比较容易实现的,标签也是比较标准的打印产品,相对来说还是非常容易匹配得到目标的。只要标签不出现在产品侧面,或因为反光将标签内容反光变成没有了,那问题就不会太大。
视频解说
金属管变形毛刺视觉检测方案视频号