AI技术结合运动控制，科瑞技术加速视觉检测行业技术升级
2020年12月18日
随着工业自动化技术向智能化方向演进，中国工业机器视觉产业正迎来春天。
1. 替代人工优势显著
移动终端、平板显示和汽车是规模最大的三个工业机器视觉应用场景，其中移动终端应用占比近半。而目前，移动终端产品的中框外观检测仍然依靠人工目检，实际作业时，往往需要检测出0.03毫米大小的缺陷，而一根头发丝的直径，一般也有0.04毫米。
每天对着放大镜工作8个小时，很容易损伤视力，所以工厂每隔几个月就要重新培训新员工。另外，人工检测的结果可重复性较低，会带来大量浪费。而且检测结果难以数据化，无法实时反映质量情况，检测完成后，无法确切知道哪些批次缺陷较多。
作为中国移动终端整机和摄像头测试领域的供应商，以及国际头部客户合作商，科瑞技术深耕工业自动化19年，在机器视觉与光学、精密传感与测试、运动控制与机器人、软件技术、精密机械设计等五大领域，积累了丰富的技术和经验，搭建起以“高速度、高精度、高智能”为特征的“精密测控”“高速自动化”“数字智能互联”三大共性技术平台，和“视觉检测”“机器人”两大通用产品平台。
在视觉检测领域，科瑞技术以“精密测控平台”为基础，不但能够提供最全面的检测解决方案，而且拥有自主核心算法及相关技术。今年以来，以自主技术平台为基础，结合人工智能技术，科瑞技术成功开发出全新的RevEye AOI 360中框检测产品。
这款产品具有很强的通用性，不但可用于各种型号的手机中框外观缺陷检测，也适用于平板电脑、智能手表等各种移动终端，而且能快速换型。例如手机厚度、颜色、材质、摄像头位置，这四项任意改变一项，只需1个小时就能完成换型。
该设备可实现对纯色金属的检测，不论是平面还是曲面，不论是点、线、划痕、碰伤哪种缺陷类型，不论待检品是否完成装配，都能轻松检测，而且能在检测精度达到30微米，检测效率6.9秒情况下，实现漏检率小于1%，过检率小于10%。通过集成上料、扫码、测尺寸、线扫中框出图、缺陷检测、OK/NG下料等多个工序，一台设备可节省6-8个两班倒人工。
2. 核心技术破解难题
目前视觉检测行业面临三大难题。
(1)当拍照成像质量不好时，会影响缺陷的识别率。众所周知，拍照时手不能抖，但视觉检测设备在工作时，部件的高速运动会带来较大振动，以至于照片出现扭曲。经过分析，科瑞技术的研发人员发现，大部分振动其实源于机械设计不合理。因此，科瑞技术团队在开发产品前期，就重点对整机振动进行仿真，完善机械设计。
这种仿真包括对整机固有频率进行仿真，和对整机进行动力学仿真，也就是控制某个时刻设备各部件的位移，将其控制在0.08毫米以下，使其不会影响拍照质量。还有，对整机进行静力学仿真，根据仿真结果，合理推测机架的刚度与强度。另外，在电机运动的控制中，还会用到相应的振动抑制算法，最大限度减少设备中各部件高速运动时产生的振动。
(2)检测区域较大时，拍照速度会影响设备效率。例如，检测手机中框的侧面时，横向长度大，纵向宽度小，普通的做法是，先固定好相机，然后把待测手机放到移动模组上，每移动一次，就拍一张照片，一个中框需要移动模组启停七八次才能拍完，拍照用时过长，自然影响效率。另外，普通机器视觉系统，受拍照技术限制，对手机圆弧角拍照时会出现模糊，缺陷就难以检测出来。
综合运用运动控制技术，通过多轴同步运动，配合高精度尺寸检测和线扫描相机，科瑞技术的RevEye AOI 360能够实现一次性对整个中框进行360度扫描，成功实现大范围高质量成像，最高成像精度可以达到1微米。过程中无须停顿，也不存在圆弧角难以检测的问题。
一次性对中框进行360度扫描
(3) 传统机器视觉系统在对复杂背景中的缺陷进行检测时，可能将背景误判为缺陷；另外，图像畸变较大时，误判率也可能上升。科瑞技术研发人员把人工智能技术中的深度学习算法，应用到图像识别中，通过在复杂环境中对深度学习算法进行训练，使机器可以轻松识别复杂背景中的缺陷。
传统视觉检测只能识别出缺陷，无法对缺陷进行分类，只能通过缺陷尺寸大致推测缺陷种类，而科瑞技术的RevEye AOI 360，通过应用人工智能技术，能够直接识别缺陷种类，这对制造商来说非常重要。例如，针对手机中框上的污渍和划痕，后续要对应不同的处理措施，如果在检测缺陷时就进行了分类，后续处理效率必然能大幅提高。
AHTE SOUTH CHINA 2019展会现场，科瑞技术携系列爬楼机产品亮相，其广泛应用于物流、家电配送、工件配送等重货的上下楼环境，操作简单安全、便于携带，彻底解决重物上楼的难题。
作为专业的智能装配与自动化行业盛会，AHTE持续关注着机器视觉的不断发展进步。我们将集中展示从智能相机、视觉传感器、三维视觉软件到嵌入式视觉系统等机器视觉技术和整体解决方案，助力工业4.0发展。
文字、图片源自：科瑞技术
展会预告：
AHTE 上海站 2021.7.7-10，上海新国际博览中心
AHTE 深圳站 2021.8.25-27，深圳会展中心（福田展馆）
AHTE 重庆站 2021.10，重庆
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