基于显扬科技自主研发3D机器视觉HY-M5在易拉罐包装检测的应用

发布时间：2023-04-26 11:43:11     作者：显扬科技

行业现状：
易拉罐包装行业发展迅速，是中国食品工业的重要组成部分。近年来，随着经济水平的提高和生活方式变化，各类预包装食品需求剧增，碳酸饮料和啤酒等饮料消费大幅增加，直接带动易拉罐包装行业高速发展。
 
中国易拉罐行业产业链成熟，行业具有资本密集、技术含量高、环境要求高等特点。易拉罐包装往往是连续大批量生产，对外观质量的要求非常严苛，这使得行业对先进机械设备和检测系统有较高依赖。
 
传统的工厂依赖大量人工，缺乏经验或经长时间重复作业处于疲劳状态的员工容易导致错误，影响产品质量。三维机器视觉设备的使用，使易拉罐包装检测实现了自动化与精密化，大大提升了生产效率与产品质量；在满足现代食品工业大批量生产需求的同时，提高了行业的整体技术水平，加速了行业的发展，成为食品工业加工自动化水平的重要体现。

难点：
机器视觉是一种广泛应用于食品生产行业的工具，如今的企业已经不允许哪怕是0.1%的缺陷存在，对于产品的质量和生产效率也是越来越严格。三维机器视觉技术的应用，很好地满足了易拉罐包装行业的自动化与质量把控需求。
 
与人工检测相比，三维机器视觉系统可以对生产线上每一个易拉罐产品进行全面而精密的实时检测，检测项目包括外形尺寸、拉环位置、印刷品质以及表面缺陷等，具有速度快、精度高的优势，并及时将检测结果反馈给分拣或返工设备。使用显扬科技三维机器视觉系统，可以大大提升生产产能，保证产品质量，实现高质量生产的同时也降低了企业的经营成本。

解决方案：
显扬科技自主研发的高速高清三维机器视觉设备HY-M5，配备高速高清相机以及强大的图像处理平台，产品视野范围能达529x326mm~1164x979mm，测量精度能达到微米级，可以在短时间内捕捉易拉罐的多角度三维图像，并实时构建点云模型，实现对易拉罐整体形状及表面细节的检测分析，实现易拉罐产品外观产品检测的智能化、自动化，为企业生产经营提质增效。

步骤：
1、显扬科技高速高清三维机器视觉设备HY-M5捕捉易拉罐产品多个角度的三维图像，因其图像分辨率高，使易拉罐表面细节也清晰可见；
2、图像处理平台实时接收并处理来自相机的图像数据，系统软件通过算法，实时构建易拉罐的三维点云模型；
3、将三维点云数据进行降维处理并映射二维深度图，定位出易拉罐拉环的位置，并通过滤波与分割的方式减小噪点对易拉罐包装点云的影响；
4、通过计算易拉罐拉环位置的高度信息，判断易拉罐包装是否完好，并对拉环缺损的饮料进行定位并输出缺陷信息，同时协作机器人对有缺陷的易拉罐进行剔除。
 
方案优势：
1、适用性强：能抑制环境光的干扰，针对暗色，反光物件也可以完整成像，能有效识别易拉罐包装检测中的绝大多数缺陷；
2、精度高：显扬科技的3D视觉设备HY-M5的成像精度高达0.01mm，可高精度测量，判断缺陷检测信息正确率高达99%，实现高精度抓取识别；
3、耗损少：非接触的三维成像检测，能避免非接触式的三维测量对待测件的接触导致的磨损。与接触式测量相比，它能更灵活，可采集多角度的位置，获取易拉罐包装的完整数据。

显扬科技由香港中文大学博士团队创建，主要研究并产业化高速高清三维机器视觉系统，以及智能工业机器人系统。其研发的三维机器视觉设备精度能达亚微米级，三维数据采集帧率高达310帧，此外还具有高精度、大景深、高稳定性的优势，可实现高效率机器人引导，以及工业检测与测量。显扬科技的产品主要应用在对采集速度要求较高的快速工业产线、物流枢纽以及对测量精度要求高的精密制造、军工航天、半导体产业等。