科技的崛起帶動了工業(yè)自動化的發(fā)展，生產(chǎn)線實現(xiàn)全自動化的程度越來越高。自動化檢測迫切成為了一種剛需。對比傳統(tǒng)落后的人工檢測，自動化檢測提升了檢測的可靠性、穩(wěn)定性以及質量和效率等，同時為整體的生產(chǎn)模塊也帶來了一個質的飛躍。而自動化檢測的功能優(yōu)勢憑靠其背后支撐的系統(tǒng)、技術才得以實現(xiàn)。檢測系統(tǒng)可以說是自動化檢測體系中的“心臟”，它類似于心臟對人的體影響作用于檢測過程。

什么樣的檢測系統(tǒng)才更全面地符合企業(yè)需求?從不同企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢測需求角度而言，這個答案必然是各不相同的，所以現(xiàn)實中，檢測系統(tǒng)專業(yè)服務商會根據(jù)客戶的各式需求為其量身定制。

牧威智能科技有限公司(MONOVIEW)作為東莞市三姆森光電科技有限公司旗下的全資子公司，于2019年成立于東莞長安。公司從自動化檢測領域的創(chuàng)新方向出發(fā)，品牌建設以專注于為智能測控領域提供最佳測控解決方案為核心，目前擁有測控系統(tǒng)、視覺檢測系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、光譜共焦系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)六大研發(fā)技術。其產(chǎn)品涵蓋眾多行業(yè)領域，不僅擁有智能測控系統(tǒng)配件的硬件(MW-5000、MW-4000、MW-3000系列)和軟件(視覺檢測技術、激光測量技術、共焦光譜技術、SG/GT控制軟件)兩大核心模塊業(yè)務，還兼具3C電子、新能源、精密五金、汽車、半導體、醫(yī)療、塑膠等行業(yè)產(chǎn)品的服務，為客戶量身定制解決方案。

四大核心技術

智能測控：目前的測量技術軟件趨向成熟化，其特性體現(xiàn)為：更完備、可靠、多元化、可重復性檢測，(軟件通過對攝像裝置進行圖像處理計算，實現(xiàn)對各行業(yè)產(chǎn)品的精準定位與檢測)。其二，具備應對多樣化檢測需求的能力，可快速、高效、精準檢測復雜工件。其三，具有一定的擴展性，能夠靈活運用到各種智能檢測領域。

視覺檢測系統(tǒng)：機器視覺系統(tǒng)主要通過CCD相機及圖像處理系統(tǒng)對檢測目標進行圖像信號、數(shù)字信號轉換等系列處理，實現(xiàn)自動識別。視覺檢測技術能實現(xiàn)尺寸、形狀、顏色、外觀等的判別，其優(yōu)點體現(xiàn)主要有三處：一是成像穩(wěn)定、影像調節(jié)自由、便捷;二是圖像信息量相對豐富、測距精度較高;三是穩(wěn)定性佳、受干擾小、采樣效率高，實現(xiàn)在復雜環(huán)境中獲取并提供信息。

激光檢測系統(tǒng)：激光檢測系統(tǒng)基于三角測量的原理，因采用半導體激光器，體積小、輕便且易于集成;采用方向性佳、光功率高的半導體激光器實現(xiàn)測量的穩(wěn)定以及更高的分辨率，且?guī)缀蹩蓽y量任何被測物體，由于其具備的非接觸、快速、響應頻率高高等優(yōu)點，目前被廣泛用于工業(yè)產(chǎn)品在線測量。

光譜共焦系統(tǒng)：根據(jù)光譜共焦原理制成的光譜共焦位移傳感器，具有高精度及高分辨率，多用在透明物體(如薄膜、玻璃、透明膠)的厚度測量、且適用于對應的表面粗糙組分析、劃痕測量、孔內徑測量等)，不易受材料影響，保持較高精度。光譜共焦具有明顯的優(yōu)勢，如對各種材料幾乎均可檢測、可選擇的量程范圍廣、能夠適應惡劣環(huán)境等，因而涉獵眾多的行業(yè)應用。

其次，細究到技術運用，其中也會有許多的細枝末節(jié)值得探討，每一個具體實施的方案都融匯了不同的技術原理和特色，實現(xiàn)不同的功能?，F(xiàn)就運動控制技術在相機和激光上的應用方案展開詳細的介紹與分析。

在工業(yè)檢測領域中，主要的檢測途徑可以分為接觸式與非接觸式，接觸式;主要為卡尺 高度規(guī)、三坐標測量機、高精度接觸式測量儀等，但是接觸這一動作注定了其工作效率不會太高 。為了達到需求的生產(chǎn)效率，檢測需要采用非接觸式儀器。

非接觸式測量途徑有：激光、視覺、電磁、超聲波，其中電磁、超聲波受限較大，工業(yè)上常用激光和視覺途徑。激光可以分為點激光，線激光，相機也可分為面陣相機與線陣相機。其中線陣相機與線激光因為每次都只能獲取一條線段上的內容，都需要后續(xù)進行數(shù)據(jù)拼接，所以其實施方案要求較高。

常用的使用方案是將線激光、線陣相機相機沿單軸勻速運動或者讓產(chǎn)品勻速運動，只拍攝掃描一條直線方向上的表面。如此一來，實施難度與數(shù)據(jù)拼接難度較低。但是遇上角度稍大的弧面，對于線激光而言，產(chǎn)品超過最大傾角就會大規(guī)模獲取不到數(shù)據(jù)。另外對于線陣相機而言，產(chǎn)品表面傾角的變化會導致圖像內容不均勻變化，干擾其檢測。這時候往往只能采取麻煩的方案，以多次掃描來彌補這些缺陷。

以具體的應用場景為例。在手機2.5D玻璃或3D玻璃線輪廓檢測項目中，使用傳統(tǒng)的點激光掃描邊緣表面不平整區(qū)域基本上都會出現(xiàn)產(chǎn)品平面超出最大傾角的情況，某些掃描區(qū)域就獲取不到數(shù)據(jù)了，這時候需要多段掃描(即改變掃描儀與產(chǎn)品的相對位置與姿態(tài)，來進行掃描)，然后將其進行算法拼接才能得到所需的數(shù)據(jù)。如果標定與校正不佳，拼接算法會帶來較大的精度損失，對于生產(chǎn)來說，這往往是不可接受的。另外改變掃描儀與產(chǎn)品的相對位置與姿態(tài)往往會需要一定的調整時間，會打斷生產(chǎn)節(jié)奏，降低產(chǎn)能。

所以對于弧面的檢測，我司專門研發(fā)了一套高精度軌跡跟隨拍攝、掃描方案，對于線激光，可以保證不用分段多次掃描，對于線陣相機，可以圖片各部分保證成像方式高度一致，不會出現(xiàn)“測量死角”。

在測量領域中，對于小型而擁有不規(guī)則連續(xù)弧面的工件進行激光掃描需要多次掃描然后通過算法進行拼接，這會導致時間的浪費和精度的損失。同時對掃描軌跡的設計和點云拼接算法提出了很高的要求，另外對于弧面產(chǎn)品的表面檢測而言，用相機進行外觀檢測也需多次拍攝，若是遇見檢測對打光要求高的情況甚至會無法完全檢測。那么如果能讓線激光、線陣相機一直“跟隨”輪廓，保證永遠與掃描、拍攝的平面成同一相對角度，就可以達到令人滿意的檢測效果。

業(yè)內我們一般稱這種方式為飛拍，即：在物體運動過程中相機拍照，物體不需要停留。

直觀一點來說，線激光與線陣相機采用的都是飛拍方案。重點在于，全程把握檢測儀器與產(chǎn)品的相對位置。另外，針對現(xiàn)實生產(chǎn)中產(chǎn)品圖紙與實際產(chǎn)品可能有差異的問題，我司有與之配套的輪廓提取方案。通過CCD提取實際輪廓，再通過算法將其轉換為運動軌跡，整個過程方便快捷，簡單易行，使該方案生產(chǎn)柔性得到提升。

具體實施的方式

線陣相機高精度軌跡跟隨方案如下：

我們采用了XYC三軸運動平臺旋轉產(chǎn)品，保證運動點位高度精準，每次拍攝點位的間隔絕對距離一致。如此拍攝的面，相當于把地球儀表面展開成平面的世界地圖，保證在同一個弧面上，各處的成像情況保持高度一致。只有在相同成像下才能檢測的弧形表面的缺陷就可以被完美檢出了。

該方案適用于3C類產(chǎn)品塑膠外殼等各類需要大角度弧面拍攝的場景。

如果采用線激光，哪怕在弧面上，我們也可以保證激光正對掃描位置，不會發(fā)生超出最大傾角導致獲取不到數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，極高的運動精度代表可以參考運動軌跡將掃描數(shù)據(jù)拼接構建準確可用的三維點云，不會像直線掃描一樣受限于最大傾角，必須分段掃描。如此一來，既減少了多段掃描的時間浪費，也減少了受到最大傾角影響的線激光選型難度。

另外線激光的主要限制是最大傾角，所以該技術應用并不一定只針對弧面，凡是被掃描表面出現(xiàn)大面積角度變化的都可以應用該套方案，避免了直線掃描必須一節(jié)節(jié)分段掃描，每次掃描間得重新調整角度的尷尬和麻煩。

該方案適用于手機玻璃 2.5D屏等各類需要大角度輪廓檢測的場景。

結語

牧威憑靠五大核心技術穩(wěn)定立足國內市場，十多年的行業(yè)經(jīng)驗積累與技術沉淀，歷經(jīng)了軟件開發(fā)、電子連接器檢驗系統(tǒng)和品質標準化智能檢測系統(tǒng)三個階段，MONOVIEW正在向更高水平的智能化、標準化、信息化、專業(yè)化和市場化邁進。

科技的腳步帶領著我們，直面行業(yè)痛點，不斷探索攻克各種技術問題的途徑，不斷的開拓與創(chuàng)新，在時代的浪潮中穩(wěn)步前進，為機器視覺行業(yè)的壯大舔磚加瓦。