電子連接器自動檢測白皮書
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背光（Backlight）是一種針對檢測沖壓過程中典型質量缺陷的極其有效的照明手段。背光可通過在待檢目標的后方布置一束散射光源來實現 - 它能使待檢目標與其明亮背景之間產生強烈對比而獲得清晰的具有剪影效果的檢測圖像。這樣的理想圖像通常用來測量目標物的尺寸特征，如長或寬，也用來檢測目標物輪廓（形狀檢測）。
這套附加的視覺檢測檢測系統可以十分方便地安裝到沖壓機物料卷帶輪系統上。沖壓成形的插針送出沖壓機后就能夠立即被檢測，再隨金屬帶卷到卷帶輪上。整套系統包括：
一副可調的開口滑槽機構，用以引導載有插針的金屬帶通過攝像頭下方，
一臺PPT-DS2攝像機，安裝在該金屬帶上方；
一盞頻閃燈和一塊漫反射樹脂玻璃，安裝在該金屬帶下方；
一套光敏探測器，用以向視覺檢測系統提供待測工件到位的觸發信號。
一臺PPT Passport視覺處理系統
下面的圖2顯示了系統的基本構造情況。
(圖2：典型的沖壓件質量視覺檢測系統的設備布局)
（Take-up reel - 卷帶輪，Camera - 攝像機，sensor - 傳感器，
Carrier strip with contacts - 沖壓插針金屬帶，Stamping press - 沖壓機，
Guide block and strobe light - 導引塊和頻閃燈）
3.2.1 局部掃描（Partial Scanning）
為了達到最大的圖像分辨率和簡化觸發執行方案，每個插針的圖像通常都要單獨拍攝并檢測，即視覺系統每次只檢測一個插針而非多個。當系統以每分鐘數千個插針的檢測速度運行時，使用局部掃描技術和可重置攝像機就變得十分重要。PPT視覺系統使用的PPT-DS2攝像機具有"雙速掃描（Double-scan）"模式，該模式下攝像機能夠在16.7毫秒時間內獲取一整幅全解析度（640x480）逐行掃描的圖像 - 比標準的RS-170攝像機速度高兩倍。
然而在許多沖壓件質量檢測的應用實例中，這樣的速度仍舊太慢，因此PPT視覺系統使用了稱?quot;局部掃描"的技術來進一步減少圖像獲取總的時間。使用局部掃描技術的攝像機只對有限數目的掃描行進行圖像掃描--掃描行越少，圖像獲取的速度越快。掃描行數目不是固定的，可隨使用者的意圖改變。例如，掃描480行圖像需耗時16.7毫秒，若設置攝像機使其僅僅掃描前120行則只需掃描時間4.18毫秒。因為仍然使用了水平方向上的全部分辨率，局部掃描非常適合于那些外形尺寸在一個方向上遠大于另一個方向的目標物，如插針等。
下面的圖3給出了局部掃描技術的原理。
圖3：PPT-DS2攝像機掃描模式：整幅雙速掃描和局部掃描。 單位：Pixels - 像素
（左圖 - 全解析度雙速掃描模式：在16.7毫秒內獲取整幅（640x480）圖像）；
（右圖 - 局部掃描模式的例子：在4.8毫秒內獲取部分（640x120）圖像，未經掃描的圖像區域保持為空白）
（Twisted contact - 插針扭曲，Metal flash - 屬粘附碎屑，
Crushed contact - 觸點擠壓變形，Thin contact - 插針過細）
由于受到各種機械和電子干擾或遲滯的影響，每次在被視覺系統捕獲到的圖像上，待測零件（插針）的位置都會有變化。因此在進行零件檢測之前，系統首先必須在視野范圍內尋獲目標零件的位置。PPT視覺系統采用名為"原點"（Origin Tool）的視覺檢測工具來獲得屏幕上目標零件的位置和角度。這個工具由圖像上的三個相互垂直交叉的ROI (Region of Interest) "感興趣的區域" 坐標組成。這些ROI將告訴視覺系統在哪里尋獲目標和尋獲的信息。第一和第二個ROI采用對比檢測方法 (Contrast Sensing) 以獲得目標零件的邊的信息，并計算出起始角度；再加上第三個ROI（垂直方向）所獲得的邊的信息, 來共同確定目標零件在圖像平面上的位置和角度。
圖5：三個ROI坐標 - 檢測插針在其背光圖像中的位置
（Primary ROI - 第一個ROI，Secondary ROI - 第二個ROI，Perpendicular ROI - 垂直ROI）
"模板"（Template）工具提供一種簡單的手段以檢測插針是否變形或扭曲以及插針外形之間的一致性。該工具非常適合于檢測零件的基本外形。由于視覺系統主要采用"金規"（標準零件）圖像作為自教的初始化方式，模板工具也因此極易建立。用戶只需簡單地劃定一個覆蓋整個插針圖像的特征區，并通知系統忽略所有在給定灰度級范圍之外的像素，系統就能據此"學習"而產生一個點陣圖像模板。此后，只有那些在此特征區內并為模板所"激活"的像素才被檢測。若所有?quot;激活"的像素都在用戶定義的灰度范圍之內，則模板工具檢測通過。示例如圖6，所有覆蓋在模板之下的像素（圖中以單灰色顯示）都應是黑色的；若存在插針變形或扭曲，那么這些像素中就會有一部分因此變亮而無法通過模板檢測。
圖6：模板工具--檢測插針變形缺陷以及形狀校驗
（Template of "turned ON" pixels - 像素"激活"的模板，Gird of ROIs - ROI網格：視覺系統僅僅檢測那些限在特征區內并被模板所"激活"的像素）
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