基于显扬科技自主研发3D机器视觉HY-M5在汽车外观检测的应用
发布时间：2023-05-08 17:08:33 作者：显扬科技
行业现状：
随着社会的发展，汽车行业已成为国民经济的支柱行业。经济的增长，带动需求增加，推动产业升级，在汽车核心技术更迭革新和产业链完善重塑的大背景下，人们对汽车的加工工艺提出了更高的要求。
传统的汽车外观检测对人工依赖程度高，但因为汽车结构的复杂性，一辆车上的检测点通常多达上百个，人工检测不仅耗时较长，而且检测容易受疲劳、操作经验等主观因素的影响，难以保证产品质量。
目前，汽车行业的自动化程度较高，一些国内外知名车企，如特斯拉、宝马、大众等，已经在汽车零部件组装、检测等核心生产线上尝试使用3D机器视觉替代人工作业并取得成效，实现了检测自动化与精密化，大大提高了产品质量和生产效率。其他车企也在积极探索挖掘3D视觉方案的潜力。
与此同时，3D机器视觉相关技术和算法也在不断进步，3D传感器的性能持续提高，3D点云处理算法更加精准高效，3D特征提取和匹配等技术日趋成熟，为三维机器视觉设备在汽车行业的广泛应用创造了有利条件。
难点：
1.效率较低：汽车生产加工工艺复杂，一辆汽车的检测点多达上百个，且传统的人工检测方式有赖于操作者的经验与主观判断，检测时间长，难以适应大规模的生产需求；
2.精度较低：人工检测的方式容易产生疏忽和误判，不同操作者的检测结果可能差异较大，且人眼生理结构的限制使人无法识别微米级别的缺陷，产品质量易出现波动，难以实现高标准的产品把控；
3.成本较高：在人口红利逐渐减退的背景下，大量的人工检测必然导致较高的人力成本；
4.自动化程度低：人工检测的数据难以实现规模化与数字化，难以为汽车工艺优化提供强有力的数据支撑，且与其他自动化生产设备联系紧密程度低，难以建立数字化和智能化的全自动生产模式，实现大规模量化复刻。
解决方案：
与人工检测相比，三维机器视觉系统可以对汽车更全面、更细致的检测。它不仅可以检测车身清洁度、完整性，还可以检测车门、车轮、车灯、涂装线标签、冷藏器、车窗和零部件的尺寸规格、位置和外观缺陷。
显扬科技自主研发的高速高清三维机器视觉设备HY-M5，是汽车外观检测的理想解决方案。产品的视野范围达到529x362mm~1164x979mm，可覆盖绝大多数核心零部件的中等视野，可实现快速扫描和检测，无需频繁调整设备视角和位置；测量精度达到微米级，能检测出人眼难以觉察的微小缺陷，并在短时间内通过相机获取汽车外观图像，实时构建点云模型，确保汽车外观检测的质量标准，大幅提高生产效率，为汽车制造企业创造持续、深刻的竞争优势，推动3D视觉等新兴技术在汽车工业等领域的广泛应用。
步骤：
1.显扬科技高速高清三维机器视觉设备HY-M5扫描速度为10Hz~300Hz，视野范围达1164x979mm，视野覆盖范围广，能快速完成汽车多角度的3D扫描，获取汽车颜色等外观表征信息；
HY-M5自主研发的图像处理平台，具有高精度配准算法，可实时接收并处理来自相机的图像数据，对3D点云数据进行过滤、去除噪点、提取3D特征，构建汽车外观的三维点云模型；利用CAD数据对比检测外观缺陷，缺陷检测结果回馈值修正系统；
3.将三维点云数据进行降维处理并映射二维深度图，基于处理后的3D点云和2D图像，系统可以自动将检测项目的尺寸、形状、颜色等特征与设定的正常值进行对比，定位汽车外观缺陷信息；
方案优势：
1.精度高：显扬科技的3D视觉设备HY-M5的成像精度高达0.01mm，判断缺陷检测信息正确率高达99%，可实现高精度检测识别；
2.耗损少：非接触的三维成像检测，能规避因接触待测件而导致的磨损，且相较于接触式测量，更加灵活，可采集多角度的位置，获取汽车外观的完整数据；
3.效率高：机器检测速度快、准确率高，能大幅提高产品质量，满足高产能需求；
4.回报高：HY-M5可与各类自动化输送系统集成对接，可快速实现项目生产部署；并且最大限度减少人工参与，降低企业人工成本；使用3D视觉设备替代人工检测，提高了产能与产品质量，减少了报废损耗，这可以抵消底数投入，加快投资回收，助力企业迈入智能化生产时代，占领更大的市场先机。
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。
