机器视觉汽车发动机外观检测

动力总成系统作为汽车的“心脏”，是汽车生产制造过程中非常关键的环节，其质量控制非常严格。视觉检测是上汽通用动力总成厂重要的质量控制手段。通用动力系统车间为车辆平台提供数百万台发动机和变速器，生产大量的质量监控产品并不容易。当被监控对象的数量增加时，它们之间的差异就会反映出去，这增加了视觉应用的难度。

生产制造工程部对视觉检测的可靠性提出了标准化要求。首先，缺陷不能判断为合格；其次，合格工件的一次识别率应达到99.9%。在产品表面质量检验中使用视觉检测还需要解决许多问题，如产品表面残留物的影响；运动机构的定位精度；检验节拍要求高，检验面积大；检验特性小，测量精度要求0.03mm。

在实际应用中，中视的机器视觉技术完美地应对了检验挑战。例如，以机器人为运动载体，以100mm/s的速率扫描气缸盖表面区域。在机器人运动过程中，实时触发照片。单次检验视野为30mm×40mm，整个检验过程共拍照120次，耗时约45秒。在如此短的时间内，100多次成功检验反映了中视智能相机在成像和处理方式中的性能，也得益于合理的照明系统。本工程项目的技术特点如下。

技术特点：蓝色同轴光形成高对比图像。

合理利用光波波长越短，反射性越强的光学原理，挑选蓝色波长作为光源，同时挑选同轴光，加强光滑机加工平面上的光反射，光通过全反射完全回到镜头，形成明亮的背景；由于表面不均匀，缩孔表面的入射光发生漫反射，只有少数回到镜头，在图片中呈现深色。超高对比度可以很容易地通过Blob视觉工具提取缺陷，并测量相关尺寸。

Patmax定位工具弥补了部位精度不足。机器人在高速运动过程中触发相机拍照有两个不确定因素:1)机器人运动部位与触发信号发出的同步问题；2)机器人运动的精度。这两个不确定因素无法保证同一检验部位的重复性。在现场，工程师在每次检验前使用Patmax视觉工具定位目标视场，合理纠正每次检验的误差。“Patmax的操作效率很高，可以在几十毫秒内达到40%的亚像素级定位。是完美的定位工具。

“机器人以100mm/s的速率进给，相机触发过程无法停止。为了确保图像中没有拖影，机器人在曝光时间内不得超过图像中一个像素的距离。”上汽通用技术工程师强调，“经过理论计算，我们将曝光时间调整到0.4ms，并在如此短的曝光时间内辅以适当的照明，中视智能相机依然可以呈现高质量的图像。”在程序处理方面，除了使用Patmax定位寻找测试基准外，还可以在很短的时间内进行图像预处理、blob提取、blob筛选和一系列排序，整个过程的实施时间不超过200ms。正是因为中视智能相机具有如此强大的成像和计算水平，才有可能实现每秒4-5次的测试需求。部分程序截图（区域1）

机器视觉系统提高了生产的协调性和智能化。在大规模工业生产过程中，机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和智能化程度。”只有当机器视觉可靠时，才能尽量减少人工干预，实现真正的智能化。