连接器针尖平整度视觉检测

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连接器针尖平整度视觉检测

视频解说

                              

连接器针尖平整度视觉检测视频号

连接器尖脚平整度视觉检测B站

连接器针尖平整度的视觉检测，主要是检测一些连接器母头中的针尖的平整度、位置度、是否少针等情况。通常连接器母头外面都是有一个塑料外壳的，所以像针脚光源、缝隙光源、0度环形光源等是无法用于连接器等产品的，只能考虑使用正向的高角度的光源来解决。使用高角度光源时，则一般是将针尖的端面打亮表现出明亮的特征。所以，一般是需要针尖是相对平齐的一个端面。如果是圆弧/圆球面或比较尖的针尖，则不是很好打光。因为要将针尖表现为白色特征，所以通常对于反光不大的深色背景的产品要好解决一些，而如果塑料外壳是白色的，则反光会比较大，这时打光难度也会更大一些。

连接器针尖效果-同轴光源-黑色外壳

连接器针尖效果-同轴光源-白色外壳

连接器针尖效果-圆顶光源-黑色外壳

连接器针尖效果-同轴光源-白色外壳

机器视觉光源

本视觉方案中使用了多种光源进行测试，从上面的效果来看，因为针尖是一个圆球状的，所以使用指向性更好的同轴光源时，针尖的白色特征会更小一些，并不是非常好；而使用漫反射为主的圆顶光源时，针尖位置的白色特征要更明显一些。所以这里考虑圆顶光源SHI-DL116-W。当然，如果有安装空间，更大的产品，则考虑更大尺寸的圆顶光源可能效果会更好一些：

SHI-DL116-W

光源控制器

使用的是常规的低功率的圆顶光源，对控制器的要求不高，可以使用24V模拟控制器、数字控制器等进行供电。推荐使用SHI-APSM2430-2CH：

SHI-APSM2430-2CH

工业相机

连接器电子元器件一般是几毫米到十几、几十毫米的范围，这里要做的产品在十几毫米。考虑MER2-503-23GM等。

MER2-503-23GM

工业镜头

拍摄范围比较小，几毫米到十几二十毫米，因为是要测量针尖的位置关系，不能有透视误差。需要使用远心镜头。然后光源使用的是比较厚的圆顶光源，还要考虑一定的光源工作距离。这里可以考虑使用远心镜头SHI-T0.5X110FFR。如果有比较大的产品，则更换倍率更小视野更大的远心镜头：

SHI-T0.5X110FFR

图像处理算法

针尖在图像上效果表现为一个白色的粒子。图像处理算法的话，相对比较简单，主要就是做粒子分析。然后使用几何函数来求这些粒子之间的相对关系，如间距、平整度；又或者求粒子和其他参考基准之间的距离，如到圆心的距离、到水平垂直边的距离等。

粒子分析

拟合直边

点到拟合直线的距离（平整度）

两个针尖的垂直距离

         上面的效果只简单计算了点到一排针拟合的直线之间距离，也就是计算平整度以及两个垂直方向的针尖之间的距离。另外还需要计算两个水平方向的针尖之间的距离。所有的针尖都计算后，也只是计算了针尖之间的相对位置关系，还需要计算针尖和参考基准（外壳）之间的距离。上面的效果中，外壳的边界和针尖不在同一平面或者高度差比较大，同一时间可能无法得到针尖的位置和参考基准的值，那就需要多次拍照，然后再计算不同图像之间的目标的距离。

机器视觉项目实现难度

★★★

项目相对来说难度中等。主要是调试时，不同外壳的背景，不同形状的针尖，不同大小的针尖，对打光要求不同，图像处理时的参数设置也不一样。