现代工业生产中,对一些不规则对象的品质测量,一直都是靠人工目测估计来进行,例如本文涉及的汽车发动机连杆表面缺陷的长度和面积的检测。人工检测的方法既给工厂增加巨大的人工成本和管理成本,又无法满足产品的高速检测、高精度测量和“零缺陷”控制的要求。因此,机器视觉系统取代人工检测目前被广泛应用于电子、汽车、制药、印刷和包装等领域。 但是现有的基于PC平台的机器视觉检测系统,由于其研发周期长、研发成本高、系统应用环境要求高以及维护成本高等方面的缺点,极大地限制了系统在生产现场的应用。目前迅速发展的嵌入式系统将各项功能集成到系统软硬件里,通过人机界面进行功能的选择和设置就能快速地实现各种检测任务,极大地缩短了开发周期和成本。嵌入式机器视觉系统为自动化生产的在线测量开辟了广阔的领域。 本文深入研究了汽车发动机连杆机器视觉检测中的视觉标定、图像测量和边缘检测等关键技术。采用嵌入式系统,研制了汽车发动机连杆表面缺陷检测系统,并应用于上海大众汽车制造有限公司发动机二厂的总装生产线,完成连杆表面缺陷的快速测量,取得了很好的检测效果。由于摆脱了PC平台的限制,嵌入式的机器视觉系统能直接应用于空间狭小、环境复杂的生产现场。 本文介绍了相关的理论方法,并针对工程应用中遇到的系统性能、软硬件选型等方面的问题展开了讨论,并着重说明了嵌入式机器视觉检测系统在环境适应性、降低开发和维护成本以及节约能耗方面的显著优势。 文章最后提出了在今后的工程应用中仍有待研究的两个方面:一是通过算法的改进减小标定精度和标定速度之间的矛盾;二是通过提高摄像机和镜头的制造水平以及改进算法的途径,扩大机器视觉技术在大视野、大尺寸、高精度方面的测量应用。