钢柱表面缺陷检测视觉方案

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钢柱表面缺陷检测视觉方案

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钢柱表面缺陷检测视觉方案B站视频

本方案中的钢柱表面缺陷检测，主要是检测污渍、锈斑等缺陷类型，不涉及到产品表面的划痕、撞伤等难处理的缺陷检测，相对还是比较容易检测的。污渍、锈斑通常都有比较大的面积，检测起来也比较容易，钢柱表面通常是金属白的，而污渍、锈斑通常是黑色的，对比度也非常明显，打光照明比较容易。

钢柱表面缺陷检测

机器视觉光源

产品是一个圆柱形的，要检测的也是圆柱面，相对于一般的平面，打光要稍难一些。不过好在产品尺寸不是很大，直径也只有几毫米，长度几毫米到十几毫米，所以照明还是比较容易的。可以考虑照顾曲面的拱形光源，不过这种光源结构复杂，成本略高；这里的钢柱表面可以考虑面光源，利用表面漫射光来照明柱面。不过这种照明方式，需要从柱子的端面方向照明，对于有些钢柱的端面是球状的产品可能不是很好摆放，还得想办法固定产品。这里考虑面光源SHI-HFL100100-W：

SHI-HFL100100-W

光源控制器

使用的是面光源的功率11W左右，所以考虑使用常规的模拟控制器即可。因为面光源是做背光源使用的，这里不建议使用PWM方式的控制器，建议使用调压方式的模拟气控制器APSM-2430-2CH：

APSM-2430-2CH

工业相机

产品比较小，只有几毫米~十几毫米的FOV，考虑处理速度、测量精度，可以考虑500万像素级别工业相机。如果是固定位置的，那就可以考虑卷帘CMOS的相机，如MER2-507-23GM这样的，节约成本；如果是转盘等运动拍摄的，则需要使用全局CMOS或CCD的芯片，可以考虑MER2-503-23GM这样500万级别的工业相机。

MER2-503-23GM

因为是个柱面，每个方向都要检测，一个相机只能检测一定角度范围的表面，建议需要3-4台相机来检测表面。

工业镜头

因为拍摄局部表面，面积相对比较小，只有几毫米或十来毫米，那么考虑使用1倍或0.5倍的远心镜头可能会比较理想。或者是使用50mm的FA镜头加接圈来实现。整体成本上也只有几百块钱的差异，不会有太多成本差异，考虑百万像素级别2/3寸1倍110mm工作距离的远心镜头SHI-T1X110FCR：

SHI-T0.5X110FCR

图像处理算法

图像处理算法略复杂，但是核心内容只需要考虑使用粒子分析。在做粒子分析之前，则需要先定位到产品，并将产品表面提取出来作为粒子分析的ROI。

钢柱表面缺陷检测1

钢柱表面缺陷检测2

钢柱表面缺陷检测3

钢柱表面缺陷检测4

机器视觉项目实现难度

★★★

照明相对很容易，面光源打光即可。图像处理也并不是非常复杂。因为产品是圆柱形的，需要多个方向进行拍照。然后对于球头端面的产品，固定是个问题。