基于顯揚(yáng)科技自主研發(fā)3D機(jī)器視覺HY-M5在汽車外觀檢測的應(yīng)用

行業(yè)現(xiàn)狀:
隨著社會(huì)的發(fā)展,汽車行業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)。經(jīng)濟(jì)的增長,帶動(dòng)需求增加,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),在汽車核心技術(shù)更迭革新和產(chǎn)業(yè)鏈完善重塑的大背景下,人們對(duì)汽車的加工工藝提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的汽車外觀檢測對(duì)人工依賴程度高,但因?yàn)槠嚱Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,一輛車上的檢測點(diǎn)通常多達(dá)上百個(gè),人工檢測不僅耗時(shí)較長,而且檢測容易受疲勞、操作經(jīng)驗(yàn)等主觀因素的影響,難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
目前,汽車行業(yè)的自動(dòng)化程度較高,一些國內(nèi)外知名車企,如特斯拉、寶馬、大眾等,已經(jīng)在汽車零部件組裝、檢測等核心生產(chǎn)線上嘗試使用3D機(jī)器視覺替代人工作業(yè)并取得成效,實(shí)現(xiàn)了檢測自動(dòng)化與精密化,大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。其他車企也在積極探索挖掘3D視覺方案的潛力。
與此同時(shí),3D機(jī)器視覺相關(guān)技術(shù)和算法也在不斷進(jìn)步,3D傳感器的性能持續(xù)提高,3D點(diǎn)云處理算法更加精準(zhǔn)高效,3D特征提取和匹配等技術(shù)日趨成熟,為三維機(jī)器視覺設(shè)備在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

難點(diǎn):
1.?效率較低:汽車生產(chǎn)加工工藝復(fù)雜,一輛汽車的檢測點(diǎn)多達(dá)上百個(gè),且傳統(tǒng)的人工檢測方式有賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)與主觀判斷,檢測時(shí)間長,難以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需求;
2.?精度較低:人工檢測的方式容易產(chǎn)生疏忽和誤判,不同操作者的檢測結(jié)果可能差異較大,且人眼生理結(jié)構(gòu)的限制使人無法識(shí)別微米級(jí)別的缺陷,產(chǎn)品質(zhì)量易出現(xiàn)波動(dòng),難以實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品把控;
3.?成本較高:在人口紅利逐漸減退的背景下,大量的人工檢測必然導(dǎo)致較高的人力成本;
4.?自動(dòng)化程度低:人工檢測的數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化與數(shù)字化,難以為汽車工藝優(yōu)化提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐,且與其他自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)系緊密程度低,難以建立數(shù)字化和智能化的全自動(dòng)生產(chǎn)模式,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量化復(fù)刻。
解決方案:
與人工檢測相比,三維機(jī)器視覺系統(tǒng)可以對(duì)汽車更全面、更細(xì)致的檢測。它不僅可以檢測車身清潔度、完整性,還可以檢測車門、車輪、車燈、涂裝線標(biāo)簽、冷藏器、車窗和零部件的尺寸規(guī)格、位置和外觀缺陷。
顯揚(yáng)科技自主研發(fā)的高速高清三維機(jī)器視覺設(shè)備HY-M5,是汽車外觀檢測的理想解決方案。產(chǎn)品的視野范圍達(dá)到529x362mm~1164x979mm,可覆蓋絕大多數(shù)核心零部件的中等視野,可實(shí)現(xiàn)快速掃描和檢測,無需頻繁調(diào)整設(shè)備視角和位置;測量精度達(dá)到微米級(jí),能檢測出人眼難以覺察的微小缺陷,并在短時(shí)間內(nèi)通過相機(jī)獲取汽車外觀圖像,實(shí)時(shí)構(gòu)建點(diǎn)云模型,確保汽車外觀檢測的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),大幅提高生產(chǎn)效率,為汽車制造企業(yè)創(chuàng)造持續(xù)、深刻的競爭優(yōu)勢,推動(dòng)3D視覺等新興技術(shù)在汽車工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。


步驟:
1、顯揚(yáng)科技高速高清三維機(jī)器視覺設(shè)備HY-M5掃描速度為10Hz~300Hz,視野范圍達(dá)1164x979mm,視野覆蓋范圍廣,能快速完成汽車多角度的3D掃描,獲取汽車顏色等外觀表征信息;
2、HY-M5自主研發(fā)的圖像處理平臺(tái),具有高精度配準(zhǔn)算法,可實(shí)時(shí)接收并處理來自相機(jī)的圖像數(shù)據(jù),對(duì)3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、去除噪點(diǎn)、提取3D特征,構(gòu)建汽車外觀的三維點(diǎn)云模型;利用CAD數(shù)據(jù)對(duì)比檢測外觀缺陷,缺陷檢測結(jié)果回饋值修正系統(tǒng)
3、將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理并映射二維深度圖,基于處理后的3D點(diǎn)云和2D圖像,系統(tǒng)可以自動(dòng)將檢測項(xiàng)目的尺寸、形狀、顏色等特征與設(shè)定的正常值進(jìn)行對(duì)比,定位汽車外觀缺陷信息。
方案優(yōu)勢:
1、精度高:顯揚(yáng)科技的3D視覺設(shè)備HY-M5的成像精度高達(dá)0.01mm,判斷缺陷檢測信息正確率高達(dá)99%,可實(shí)現(xiàn)高精度檢測識(shí)別;
2、耗損少:非接觸的三維成像檢測,能規(guī)避因接觸待測件而導(dǎo)致的磨損,且相較于接觸式測量,更加靈活,可采集多角度的位置,獲取汽車外觀的完整數(shù)據(jù);
3、效率高:機(jī)器檢測速度快、準(zhǔn)確率高,能大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量,滿足高產(chǎn)能需求;
4、回報(bào)高:HY-M5可與各類自動(dòng)化輸送系統(tǒng)集成對(duì)接,可快速實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目生產(chǎn)部署;并且最大限度減少人工參與,降低企業(yè)人工成本;使用3D視覺設(shè)備替代人工檢測,提高了產(chǎn)能與產(chǎn)品質(zhì)量,減少了報(bào)廢損耗,這可以抵消底數(shù)投入,加快投資回收,助力企業(yè)邁入智能化生產(chǎn)時(shí)代,占領(lǐng)更大的市場先機(jī)。
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顯揚(yáng)科技由香港中文大學(xué)博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建,主要研究并產(chǎn)業(yè)化高速高清三維機(jī)器視覺系統(tǒng),以及智能工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。其研發(fā)的三維機(jī)器視覺設(shè)備精度能達(dá)亞微米級(jí),三維數(shù)據(jù)采集幀率高達(dá)310幀,此外還具有高精度、大景深、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢,可實(shí)現(xiàn)高效率機(jī)器人引導(dǎo),以及工業(yè)檢測與測量。顯揚(yáng)科技的產(chǎn)品主要應(yīng)用在對(duì)采集速度要求較高的快速工業(yè)產(chǎn)線、物流樞紐以及對(duì)測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等。?