視頻監(jiān)控工件螺絲是否正確鎖住

自動鎖螺絲機已經(jīng)被廣泛應用，在無視覺的自動鎖螺絲機上，很多螺絲由于定位不準，

沒有被鎖上。當然，很多人工鎖螺絲的工件上，更加容易出現(xiàn)此類問題。視覺監(jiān)視螺絲

有無鎖上，成為很多自動化生產線，特別是無人車間必須解決的問題。

最近，筆者所在部門剛剛完成一個實際的螺絲有無上鎖的小CASE，順便整理出來供大家
分享。（注：筆者使用機器視覺大師進行結果重現(xiàn)， 用于實際工程的系統(tǒng)是FVS一體

式可編程機器視覺控制器系統(tǒng)，兩個軟件的機器視覺算法是一致和兼容的。機器視覺大師

是沒有IO通信的，結果無法輸出到執(zhí)行機構。）

下圖實際檢測的工件圖：

工件總共需要6顆螺絲，鎖住兩個小零件（不知道正確的叫法是什么），螺絲使用內六角

扳手。每一顆螺絲都需要被確認鎖上，如果任何一顆螺絲掉隊，需要系統(tǒng)進行報警，并

通知后續(xù)工位進行處理。

整個視覺任務要求很簡單，就是檢測螺絲有無，這種任務如有無，長短，正反，一般當仁不讓

地使用雙態(tài)識別算子。是的，就是用雙態(tài)識別算子，不過，如果要達到可靠的監(jiān)視功能，還是

需要一點點小技巧的，下面跟我一起來學習如果使用雙態(tài)識別算子實現(xiàn)任意多數(shù)量螺絲有無

鎖上的工程需求吧。

為了節(jié)省篇幅，筆者對機器視覺大師的一些基本操作不再介紹，直接進入相關的操作環(huán)節(jié)。

添加雙態(tài)識別算子

下面是建立雙態(tài)算子進行零件監(jiān)視的過程。

一、點擊菜單”控件” ->”定位類”->”雙態(tài)測量”添加到視場，將算子拖動到零件位置。

二、雙擊該算子，進行參數(shù)設置和模板學習。顯示參數(shù)設置窗口。

選擇模板區(qū)形狀為環(huán)形（注意是環(huán)形），并且對稱顯示。關閉后，重新調整模板和搜索區(qū)大小。如下圖：

為什么使用環(huán)形的模板框呢？這里筆者想重點進行說明。

檢測螺絲有無第一種方法可以拍攝和學習測螺絲上緊后的狀態(tài)，然后使用排除法，將其它狀態(tài)進行

排除，以此判斷螺絲是否鎖緊，如下圖：

，

第二種方法是拍攝和學習無螺絲的狀態(tài)，同樣采用排除法進行判斷螺絲有無鎖緊（這種方法是第一種

方法相反的情況），如下圖：

第二種方法的圖像讓人看起來更悅目，但是該方法有個缺陷，就是隨便有個物體擋住螺絲孔的話都

會產生螺絲已經(jīng)上緊的誤判。

由于螺絲為頭部內六角形狀，如下圖。在螺絲上緊以后角度可能會產生變化，圖像可能產生

旋轉，如果使用第一種方法，將對識別結果產生不利影響。故使用環(huán)形模板區(qū)，可以直接避

開這種干擾。

（螺絲頭部清晰放大圖）

三、在“學習”頁，點擊”學習模板一”進行學習。

Cai

,

四、在”識別”頁，選擇”平方差”識別方法，最小分數(shù)設置為0.9以上。

使用復制的方法，添加其它“雙態(tài)識別”算子，調整好位置以后，每個算子重新學習一遍。如下圖：

編寫腳本

點擊菜單”模式”->”編輯腳本”, 彈出”編輯腳本”對話框。選擇測量類型為“質量檢測”。輸入判斷腳本語句。

good

上面的語句解釋如下：

part1 = (sight2.dual1.res == 0 and sight2.dual5.res == 0  and sight2.dual6.res == 0 )

這個語句進行邏輯運算，表示如果視場2零件1上面的螺絲1，5，6號螺絲都上緊的話，

結果為真，否者為假。

語句sight2.dual1.res表示為視場sight2的算子名稱為.dual1的檢測結果。由于我們僅對模板

一進行學習，該默認結果索引值為0（從0開始計）。如果結果為0，表示學習的模板一有檢測

到正確的模板，該區(qū)域是正常的。

if  part1 and part2 then

   mvs.good = 1

   mvs.ng = 0

else

    mvs.good = 0

    mvs.ng = 1

end

這個語句可以解釋為如果視場2中零件1上的所有螺絲和零件2上的所有螺絲已經(jīng)上緊，

那么該次結果是合格的。可以將系統(tǒng)變量good設置為1，ng設置為0，否則表示有螺絲

沒有上緊，將good變量為0，ng設置為1。

質量檢測類任務支持2個系統(tǒng)變量：good和ng，具體如下：

sigh2

相機視場進行演示

檢測運行

點擊菜單”相機”->”測量運行”,進入檢測狀態(tài)。放置工件到視場位置，然后點擊”下一個”按鈕完成一次自動測量。

分別任意拆下一個或多個螺絲模擬，總共進行9次模擬，結果記錄如下：

合格字段數(shù)據(jù)值如果為1，表示當此記錄的產品螺絲全部上緊，否則次品字段的數(shù)據(jù)將為1,表示有螺絲

沒有上緊或缺失。下圖是單次測試時，每個雙態(tài)識別算子的讀數(shù)值，可以

看出每個算子的res讀數(shù)都為0，該次結果是合格的。