一、相关技术知识
机器视觉技术基础
机器视觉是缺陷检测的重要手段之一。了解相机成像原理,如线阵相机、面阵相机的工作方式很关键,因为不同的相机适用于不同的检测场景。例如在一次性注射器的字符缺陷检测中,线阵相机可用于图像采集,但要考虑到针筒透光性对字符检测的影响。
光源的选择和设置也非常重要。像多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统中,不同的光源镜头(如第一光源镜头、第二光源镜头等)提供不同的光源模式,不同光源的波长、角度等因素都会影响成像效果,进而影响缺陷检测的准确性。
图像处理知识
图像预处理是必不可少的环节。包括灰度化处理,将彩色图像转换为灰度图像以便后续处理;滤波去噪,去除图像中的噪声干扰,使图像更加清晰。
掌握图像分割方法,例如阈值分割、区域生长等。这些方法有助于将缺陷区域从背景中分离出来,便于进一步的分析和检测。
特征提取也是关键步骤。对于透明材料的缺陷检测,可能需要提取如形状、纹理、颜色等特征,根据不同的透明材料和缺陷类型,选择合适的特征进行提取。
二、算法知识
传统算法
了解传统的机器视觉算法,例如边缘检测算法(如Canny边缘检测算法),可用于检测透明材料边缘部分的缺陷。
模板匹配算法也有一定的应用价值,通过创建缺陷模板,在待检测图像中进行匹配,找出可能存在缺陷的区域。不过传统算法在面对复杂的缺陷特征时,存在局限性,如复用性不大,难以对缺陷特征完整建模和迁移等问题。
深度学习算法
深度学习算法在缺陷检测领域的应用越来越广泛。如DLIA深度学习算法,功能丰富,包含定位、测量、检测、识别、记录、控制等功能,能很好地应对一次性注射器字符形状差异大且无固定形状的检测情况。
还需要学习卷积神经网络(CNN)相关知识,包括卷积层、池化层等的原理和作用。不同的基于CNN的模型结构在缺陷检测中有不同的应用方式,例如通过对输入图像切片后送入网络判断,或者采用多阶段检测(如先定位结构件位置,再对紧固件检测等)的方式。
三、编程与软件开发
编程语言
熟练掌握至少一种编程语言,如Python。Python在图像处理和深度学习领域有丰富的库和工具,例如OpenCV库可用于图像处理相关操作,PyTorch或TensorFlow库可用于构建和训练深度学习模型。
软件开发工具与框架
了解软件开发框架,如用于机器视觉软件开发的相关框架。如果是开发智能检测设备软件,可能需要掌握如何与硬件设备(如相机、光源等)进行交互通信,以及如何将算法集成到软件系统中。
四、透明材料特性
物理特性
学习透明材料(如玻璃、一次性注射器所用的透明塑料等)的光学特性,包括透光率、折射率等。这些特性会影响成像效果和缺陷检测的准确性。例如透明材料的透光率不同,在进行暗场成像、明场成像或者层析成像时,需要根据其特性调整成像参数。
了解透明材料的机械特性,如硬度、韧性等。因为某些缺陷可能与材料在生产过程中的受力情况有关,比如玻璃磨边时可能由于硬度等因素导致爆边、掉角等缺陷。
生产工艺与常见缺陷类型
深入研究透明材料的生产工艺,不同的生产工艺可能会产生不同类型的缺陷。例如玻璃在磨边过程中可能出现边部爆边、板面爆边、丝印漏底、爆角、掉角、焦边等缺陷;一次性注射器在包装印刷过程中可能出现字符缺少、破损等缺陷。
学习如何根据生产工艺和材料特性预测可能出现的缺陷类型,以便在检测时更有针对性地进行检测方案的设计。