基于VisionPro技術(shù)的汽車儀表視覺檢測

馬靜靜（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于VisionPro技術(shù)的汽車儀表視覺檢測

馬靜靜
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

隨著視覺技術(shù)的功能日益強大， 很多領(lǐng)域內(nèi)都需要視覺技術(shù)來對產(chǎn)品進行檢測，本文主要描述使用基于VisionPro技術(shù)的儀表視覺檢測，使用相機對汽車儀表的功能進行功能檢測，有效的控制質(zhì)量風(fēng)險，進而提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

VisionPro；相機；汽車儀表；檢測；質(zhì)量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.025

CLC NO.: U467.4Document Code: BArticle ID: 1671-7988(2015)12-69-03

引言

康耐視VisionPro技術(shù)系統(tǒng)組合機器視覺技術(shù), 具有快速而強大的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力。 VisionPro QuickStart ? 利用拖放工具，以加速應(yīng)用原型的開發(fā)。這一成果在應(yīng)用開發(fā)的整個周期內(nèi)都可應(yīng)用。通過使用基于 COM/ActiveX 的VisionPro 機器視覺工具和 Visual Basic ? 、 Visual C++ ?等圖形化編程環(huán)境，開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。與 MVS-8100 ? 系列圖像采集卡相配合， VisionPro 使得制造商、系統(tǒng)集成商、工程師可以快速開發(fā)和配置出強大的機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。

1、功能特點與性能

VisionPro技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)值，結(jié)果和圖像之間的快速通訊，動態(tài)定位跟隨工具與工具設(shè)置簡易的職能軟件，可重復(fù)使用的工具組織和自定義的工具縮短了開發(fā)時間，利用現(xiàn)代多和機器提供最大能力，支持典型的 PC操作系統(tǒng)，如32bit/64bit 的microsoft Windows。

圖1　基于PC的應(yīng)用　

　圖2　（硬件展示）

圖3　解決方案展示

此系統(tǒng)具備快速靈活的強大開發(fā)功能，簡化視覺系統(tǒng)與其他主控制程序的融合處理，兼容多種 Cognex MVS-8100系列圖像采集卡，通過 QuickStart 拖放工具加速原型應(yīng)用，配合視覺工具庫，以獲得高性能。

2、硬件的選擇與通訊接口的實現(xiàn)

使用Gige接口技術(shù)，實現(xiàn)相機與VisionPRO軟件的通訊。GigE Vision是一種基于千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議開發(fā)的相機接口標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)機器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用中，GigE Vision允許用戶在很長距離上用廉價的標(biāo)準(zhǔn)線纜進行快速圖像傳輸。GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)的特點包括快捷的數(shù)據(jù)傳輸速率——最高達到1,000Mbit/s（基于1000BASE-T傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）——以及最遠可達100米的傳輸距離（有些生產(chǎn)商甚至宣稱可達150米）。這一距離超過了IEEE 1394、USB和同由自動化成像協(xié)會管理且同樣應(yīng)用于機器視覺產(chǎn)品的Cameralink通信協(xié)議的傳輸距離。GigE Vision主要由四部分構(gòu)成：

■ 基于UDP協(xié)議的GigE Vision控制協(xié)議：該標(biāo)準(zhǔn)定義了如何對設(shè)備進行控制和組態(tài)。規(guī)定了相機和計算機之間發(fā)送圖像及配置數(shù)據(jù)的流通道和機制；

■ GigE Vision流控制協(xié)議：該協(xié)議涵蓋了數(shù)據(jù)類型的定義和通過GigE傳輸圖像的方式；

■ GigE設(shè)備發(fā)現(xiàn)機制：該機制提供了獲取IP地址的方法；

■ 基于GenICam標(biāo)準(zhǔn)的XML描述文件：該數(shù)據(jù)表單提供了相機控制和圖像數(shù)據(jù)流訪問的權(quán)限。

GigE Vision具有如下特點[1]：

電纜長度最長可伸展至100m（轉(zhuǎn)播設(shè)備上可無限延長）；

帶寬達1Gbit，因此大量的數(shù)據(jù)可即時得到傳輸；

可使用標(biāo)準(zhǔn)的NIC卡（或PC上已默認(rèn)安裝）；

可使用廉價電纜（可使用通用的Ethernet電纜（CAT-6））；

GigE Vision?的缺點:對所連接的計算機性能有一定要求；

GigE設(shè)備上加入了圖像采集卡功能，因此作為系統(tǒng)來說價格便宜了，但采用標(biāo)準(zhǔn)GIGE接口的相機，如basler,SONY, Vistek，Baumer等品牌。

圖4　

正是因為GigE Vision接口標(biāo)準(zhǔn)的這些特點，也讓GigE Vision工業(yè)相機相比其他相機來說，具有一定的性能優(yōu)勢。例如：GigE Vision相機作為一款數(shù)字相機，與模擬相比相比，無需圖像采集卡且更偏重與圖像處理功能；相對于 Camera Link相機而言，GigE Vision相機的優(yōu)勢就在于其傳輸距離長，無需圖像采集卡和更偏重于圖像處理功能；相對于IEEE 1394相機而言，GigE Vision相機的最大數(shù)據(jù)率更高，傳輸距離更長；而相對于USB 相機而言，GigE Vision的優(yōu)勢在于其具有更完整的標(biāo)準(zhǔn)、更高的最大數(shù)據(jù)率，更長的傳輸距離。

3、軟件的工具（功能函數(shù)）

VisionPro 軟件以下幾種工具會常用于汽車儀表測試中：

1）CogPMAlignTool；

2）CogFindLineTool；

3）CogHistogramTool；

4）CogcolormatchTool。

圖5　總工具欄

圖6　儀表的功能檢測與分析

本文主要介紹此系統(tǒng)對汽車儀表的的視覺檢測。

圖7　儀表總成

不同汽車儀表板的儀表不盡相同，但是一般汽車的常規(guī)儀表有車速里程表、轉(zhuǎn)速表、機油壓力表、水溫表、燃油表、充電表等。對于儀表的顯示有主要4種方式。

（1）對儀表指針的檢測

自汽車儀表誕生以來，指針式儀表就占據(jù)著主導(dǎo)地位，雖然近年來出現(xiàn)了 LCD、激光模擬指針等眾多儀表顯示技術(shù)，但是指針式儀表顯示的直觀性等優(yōu)點，依然被絕大多數(shù)汽車所優(yōu)先采用。眾多信息是通過指針的轉(zhuǎn)動來顯示，所以可見儀表中指針檢測的重要性。

圖8　

（2）對儀表的指示燈的檢查

眾所周知，汽車儀表上有很多的指示燈，分別含有不同的含義，對駕駛員有著極其重要的提醒與警告，同時給維修維護也有著很大的幫助，所以對儀表的指示燈的檢查也至關(guān)重要。 隨著LED的發(fā)展,儀表指示燈也有很多種顏色，同時行業(yè)內(nèi)也會定義不同的顏色具備不一樣的含義, 如黃色燈為警告燈，紅色燈為報警燈，此時我們就需要對儀表的顏色進行防錯與檢測,在實際的生產(chǎn)制造過程中，由于表牌的缺陷也會影響到指示燈的完整性，視覺檢測軟件，如VISIONPRO，還可用于檢查指示燈的形狀的完整性，能監(jiān)測到細微的差別，并有效地指出缺陷區(qū)，從而更加有效的控制產(chǎn)品質(zhì)量。

圖9　

（3）對顯示屏的檢查

所謂的行車電腦顯示屏普遍應(yīng)用，就賦予了顯示屏更強大的功能，可以通過顯示屏幕把行車電腦的一部分?jǐn)?shù)據(jù)用屏顯的方式顯示出來。大多數(shù)行車電腦顯示有平均油耗，瞬時油耗、室外溫度、平均車速、駕駛時間、單次行駛里程等數(shù)據(jù)。為保證顯示的準(zhǔn)確性，在產(chǎn)品出廠前，同樣需要對顯示屏的功能進行監(jiān)測。

圖10　

4、小結(jié)

隨著科技的發(fā)展，汽車儀表的功能也越來越強大，隨之，檢測技術(shù)就會跟著發(fā)展。而視覺檢測作為前沿科技，產(chǎn)品的質(zhì)量覆蓋面也會增大，運用視覺檢測技術(shù)，會更加完善產(chǎn)品的檢測項目，可見視覺檢測技術(shù)的發(fā)展，推動產(chǎn)品的質(zhì)量提升，進而提高生產(chǎn)力，推動整個社會的發(fā)展，都是有巨大貢獻。

[1] 陳祎.白瑞林.趙潔.嵌入式機器視覺檢測軟件的構(gòu)件化設(shè)計[M]. 2011(10).

[2] 龍智帆,孫志海,孔萬增.算法可重構(gòu)的工業(yè)視覺飲料瓶蓋缺陷檢測.2012.02.

[3] 趙大興,王璜,朱錦雷.基于機器視覺的織物疵點檢測系統(tǒng).2008 (06).

[4] 章毓晉.圖像分析.2005.

Visual inspection of automobile instrument based on VisionPro Technology

Ma Jingjing
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

With the function of visual technology increasingly powerful, many areas require visual technology to test the product，This paper mainly describes using instrument based on the technology of VisionPro visual inspection, Use the camera to function test, the function of auto instrument effective quality control risk, and enhance the quality of the products.

VisionPro; camera; I nstrument; test; quality

U467.4

B

1671-7988（2015）12-69-03

馬靜靜，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。