机器视觉检测在电子连接器制造工业中的应用

　　3.2.2 视觉检测工具(Vision tools)

　　由于受到各种机械和电子干扰或迟滞的影响，每次在被视觉系统捕获到的图像上，待测零件(插针)的位置都会有变化。因此在进行零件检测之前，系统首先必须在视野范围内寻获目标零件的位置。PPT视觉系统采用名为"原点"(Origin Tool)的视觉检测工具来获得屏幕上目标零件的位置和角度。这个工具由图像上的三个相互垂直交叉的ROI (Region of Interest)"感兴趣的区域" 坐标组成。这些ROI将告诉视觉系统在哪里寻获目标和寻获的信息。第一和第二个ROI采用对比检测方法 (Contrast Sensing) 以获得目标零件的边的信息，并计算出起始角度;再加上第三个ROI(垂直方向)所获得的边的信息, 来共同确定目标零件在图像平面上的位置和角度。

　　图5：三个ROI坐标 - 检测插针在其背光图像中的位置

　　(Primary ROI - 第一个ROI，Secondary ROI - 第二个ROI，Perpendicular ROI - 垂直ROI)

　　插针的这几个位置边缘坐标和起始角度将传送给后续的一些视觉检测工具并用以校准它们的ROI相对于插针顶端的位置。

　　"模板"(Template)工具提供一种简单的手段以检测插针是否变形或扭曲以及插针外形之间的一致性。该工具非常适合于检测零件的基本外形。由于视觉系统主要采用"金规"(标准零件)图像作为自教的初始化方式，模板工具也因此极易建立。用户只需简单地划定一个覆盖整个插针图像的特征区，并通知系统忽略所有在给定灰度级范围之外的像素，系统就能据此"学习"而产生一个点阵图像模板。此后，只有那些在此特征区内并为模板所"激活"的像素才被检测。若所有?quot;激活"的像素都在用户定义的灰度范围之内，则模板工具检测通过。示例如图6，所有覆盖在模板之下的像素(图中以单灰色显示)都应是黑色的;若存在插针变形或扭曲，那么这些像素中就会有一部分因此变亮而无法通过模板检测。

　　图6：模板工具--检测插针变形缺陷以及形状校验

　　(Template of "turned ON" pixels - 像素"激活"的模板，Gird of ROIs - ROI网格：视觉系统仅仅检测那些限在特征区内并被模板所"激活"的像素)

　　"辅助模板"(Complementary Template)此工具可用于检测目标物(插针)的周围区域。示例如图7。

　　图7：辅助模板 - 检测插针周围区域以及是否有粘附碎屑