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南京奧聯(lián)汽車電子電器股份有限公司（以下簡稱奧聯(lián)公司）是一家研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)銷售汽車電子電器零部件的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司致力于為整車汽車廠（家用乘用汽車、重型卡車、混合動(dòng)力車輛等）提供優(yōu)質(zhì)的汽車零部件，如電子油門踏板、電子節(jié)氣門、換擋器、空調(diào)控制器等。
按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，奧聯(lián)公司需要對(duì)其所生產(chǎn)的汽車零部件上的LED按鍵燈和RGB顏色，進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和檢測。
比如，汽車空調(diào)面板集成了多個(gè)代表不同功能的LED按鍵燈，而且顏色也不相同。按鍵燈能否按照規(guī)定的顏色正常工作，直接關(guān)系到駕駛者對(duì)汽車空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)的判斷。因此，汽車空調(diào)面板的檢測重點(diǎn)主要是LED按鍵燈。
過去，奧聯(lián)公司對(duì)LED按鍵燈的生產(chǎn)檢測是一個(gè)工位，需要3位操作工人進(jìn)行裝配及檢驗(yàn)測試。首先是第一位操作工把產(chǎn)品裝配好，然后放置在固定位置；第二位操作工檢測產(chǎn)品表面按鍵是否正確；然后第三位操作工把電氣盒接通，通過目視來檢測LED燈顏色是否有差異（顏色值無法判斷）和每個(gè)LED燈的亮度是否平衡。
此工位的難度是：當(dāng)產(chǎn)品通電檢測LED亮度及RGB值時(shí)，人工檢測很容易使眼睛疲勞，員工無法準(zhǔn)確識(shí)別，從而導(dǎo)致誤判，造成產(chǎn)品不合格率較高。因此，在檢測LED燈顏色時(shí)，最好進(jìn)行波長測試，也可按照RGB每個(gè)像素24位編碼進(jìn)行測量，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給予公差。
每個(gè)像素24位編碼的RGB值使用三個(gè)8位無符號(hào)整數(shù)（0-255）表示紅色、綠色和藍(lán)色的強(qiáng)度。這是當(dāng)前主流的標(biāo)準(zhǔn)表示方法，用于真彩色、JPEG和TIFF等圖像文件格式里的通用顏色交換。它可以產(chǎn)生1600萬種顏色組合，這大大超過了人眼分辨的能力。
使用每原色8比特的全值域RGB，可以有256級(jí)別的白、灰、黑深淺變化，255個(gè)級(jí)別的紅色、綠色、藍(lán)色（和它們的等量混合）的深淺變化，但是其它色相的深淺變化要少一些。由于Gamma校正，256級(jí)別不表示同等間隔的強(qiáng)度，所以區(qū)分RGB顏色有很大難度。
這種人工檢測方式有很大的弊端，即無法與上位機(jī)和PLC進(jìn)行通訊，也連接不到數(shù)據(jù)庫，這就導(dǎo)致檢測效率極低，誤檢率大大提高。因此，奧聯(lián)公司決定進(jìn)行技術(shù)改造，引入先進(jìn)的視覺技術(shù)，以提高自動(dòng)化生產(chǎn)水平。
這時(shí)，南京的一家系統(tǒng)集成商，向奧聯(lián)公司推薦了康耐視公司的In-Sight視覺系統(tǒng)。奧聯(lián)公司發(fā)現(xiàn)In-Sight視覺系統(tǒng)具有強(qiáng)大的定位工具、獨(dú)特的顏色識(shí)別功能和圖案匹配技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)，只要被檢測產(chǎn)品在其視野范圍內(nèi)均能靈活處理。In-Sight視覺系統(tǒng)很符合奧聯(lián)公司的技改需要，因此當(dāng)項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)就優(yōu)先選擇了In-Sight視覺系統(tǒng)。
In-Sight視覺系統(tǒng)需要將之前定義好的一些區(qū)域的特殊結(jié)果值，有序的通過以太網(wǎng)TCO/IP協(xié)議發(fā)送至客戶PC上接受軟件，然后進(jìn)行處理。由于檢測目的是對(duì)燈顏色的光學(xué)分析，需要測出顏色的RGB值，所以需要排除外界光線對(duì)檢測的干擾、產(chǎn)品光線較弱等因素，因此要求檢測在暗箱中進(jìn)行（如圖1所示）。
圖1
In-Sight視覺系統(tǒng)和設(shè)備工作臺(tái)操作工作程序如下：系統(tǒng)上電，準(zhǔn)備OK，系統(tǒng)開始檢測，產(chǎn)品到工裝位置并固定好，給予相機(jī)拍照信號(hào)（IO或者以太網(wǎng)通訊觸發(fā)都可以），視覺系統(tǒng)開始檢測；視覺系統(tǒng)處理所檢測的RGB值數(shù)據(jù)，將其發(fā)送給接收端，判斷是否在公差范圍內(nèi)；發(fā)送O給予OK信號(hào)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)等待下一次檢測；如若發(fā)送N給予NG信號(hào)，也將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行處理，然后等待下一次檢測。
In-Sight視覺系統(tǒng)使用的主要檢測工具及通訊演示如下。
圖2
先用PatMax工具搜尋一個(gè)可靠圖案作為定位器，以圖2中較大的紅色圓圈的圖案作為定位器（有十字架標(biāo)記），然后當(dāng)產(chǎn)品位置發(fā)生變動(dòng)時(shí)，其它檢測驗(yàn)收的工具都跟蹤定位器找到的圖案移動(dòng)，而不至于找不到要檢測的區(qū)域。
圖2中紅色小圓圈內(nèi)會(huì)分別有一個(gè)更小的藍(lán)色圓圈，那是對(duì)不同顏色區(qū)域的檢測工具，它們將在圖案中跟蹤定位器一起運(yùn)動(dòng)，始終檢測定義好的顏色區(qū)域。只要在視野范圍內(nèi)都可以隨意變動(dòng)產(chǎn)品位置。
通訊演示步驟：檢測完畢后，將每個(gè)檢測區(qū)域的檢測數(shù)字通過以太網(wǎng)通訊發(fā)送給上位機(jī)；第一步，在軟件中建立服務(wù)器，In-Sight視覺軟件-選擇板-輸入輸出-網(wǎng)絡(luò)-TCP Device；第二步，設(shè)置服務(wù)器參數(shù)；第三步，發(fā)送數(shù)據(jù)指令；第四步，發(fā)送數(shù)據(jù)設(shè)置。通過以上步驟即可完成數(shù)據(jù)發(fā)送。
以上檢測難點(diǎn)是：在測試顏色RGB值時(shí)，沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義的色標(biāo)值，所以工程師在對(duì)顏色檢測之前，用一張白色紙張，對(duì)相機(jī)進(jìn)行白平衡調(diào)整，這個(gè)方法有助于顏色檢測；另外，通過畫圖工具中選擇顏色（都是帶有標(biāo)準(zhǔn)RGB數(shù)值的顏色），之后用相機(jī)仿真，圖像分析處理后RGB值與理論值相吻合，即可實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)；In-Sight視覺系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)的檢測出在畫圖工具中提取出來顏色的值，并且判斷相機(jī)檢測結(jié)果值與畫圖工具中的值是否相符合。
奧聯(lián)公司自從采用In-Sight視覺系統(tǒng)后，成功化解了汽車空調(diào)面板LED按鍵燈的諸多高難度檢測問題。In-Sight視覺系統(tǒng)提供了最佳的RGB值檢測工具，能夠處理各個(gè)部件上面很小的LED燈光的顏色并靈活的切換程序，以滿足不同的檢測要求，同時(shí)智能相機(jī)還能夠與常見的PLC輕松集成。
“我們?cè)谠O(shè)備臺(tái)上使用了In-Sight視覺系統(tǒng)后，In-Sight視覺系統(tǒng)均出色地完成了顏色識(shí)別及按鍵防錯(cuò)的工作，檢測率高達(dá)99.8%。”奧聯(lián)公司的現(xiàn)場工程師說道，“LED燈亮度顏色差異不明顯，人眼無法辨識(shí)和定位，而In-Sight視覺系統(tǒng)能夠輕松地解決這些問題。”
“In-Sight視覺系統(tǒng)帶給我們極大的驚喜，它甚至在對(duì)比度非常低的情形下，也能在可控公差范圍內(nèi)檢測出準(zhǔn)確有效的RGB顏色值。”他強(qiáng)調(diào)，“In-Sight視覺系統(tǒng)全面解決了人工檢測的誤判問題，從而提高了公司生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)量。在后期的項(xiàng)目中，我們還會(huì)推薦使用康耐視的產(chǎn)品。”
圖片
In-Sight視覺相機(jī)在工裝設(shè)備臺(tái)上面安裝到位觸發(fā)相機(jī)進(jìn)行檢查。
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