这款尺寸机配置如下,配置的是远心镜头,远心平行光源,相机是2500万。
再调试中,遇到了一系列的问题,下面勇哥记录分析解决的过程。
(1) 过渡像素太多的问题、
过渡像素越少越好。如果过渡像素多,则CCD在反复拍照时会出现测量结果变化较大的问题。
如下图所示,本机CCD的图像过滤像素是2个,属于比较好的效果。这得益于本机的灯光与相机的配置较高的原因。
由于本机的镜头是定焦镜头,所以没有调节焦距的旋扭可以调节。
当发现被测物放在平台上,CCD拍出的边缘效果远大于2个像素的情况出现,勇哥想到是调节镜头的高度或者测量平台的高度,但是机构回答这两个都是固定住的,无法调节。
询问了相机镜头的供应商,他们提供了两种方法:
一是在相机在镜头之间加上一种环形的薄垫片,适用于较小距离的焦距调节。
二是更换大号或者小号的接圈,这个接圈是镜头与相机之间的一个部件,如下图红色处的部件。它适合较大的焦距调节。
通过以上的处理后,焦距得到了微调,边缘像素达到了理想的状态。
(2) 成像时四角暗斑的问题
CCD成像四角的暗斑的问题是因为平行光源自身呈圆型造成的。四个角的暗斑只能减淡并不能消除。
但是,如果左边两个角的暗斑黑一些,右边两个角的要淡一些,则表示光源的安装机构不居中、不水平造成,可以通过松紧调节机构的定位螺丝达到目的。
最终,需要相机、镜头、光源在同一个水平面上,才能达到最佳的效果。
对于本机来说,因为相机与镜头是固定的,因此主要通过调节光源机构才能达到目的。
(3) 成像有横条纹并且采集容易卡死的问题
CCD拍照时出现下面的效果,并且如果用halcon拍图,会发现连续多拍几张后软件会卡死。
这个问题主要见于Gig-E接口的相机。
一种可能是网卡的速率与双工选项没有设置对。
特别对于2500万像素这样的高分辨率相机来说,必须选择100Mbps全双工,而不能是自动侦测,否则,你会看到可以连接相机但是图像无显示,或者在halcon里面,抓拍几帧后就会卡死,或者一直都有横条纹。
另外,还发现网卡的驱动程序版本也有影响。
有一台机器用的是2016年的网卡驱动,结果发现其没有“巨帧”这一项设置,而换成2018年的驱动,则有“巨帧”。
如果没有“巨帧”的这台,则发现2.3秒一帧,换成2018年有“巨帧”的驱动,则恢复到几百毫秒。
关于这方面的问题,还可以参考勇哥写的另一篇贴子:
(4)halcon标定的问题
标定是为了建立像素与毫米之间原关系,本机器采用halcon的专用标定板来标定。
勇哥以基本流程来说明一下标定方法以及遇到的问题:
放置标定板
halcon的标定板见下图所示。因为本机器是采用背光,所以请把有标定板有字面朝上放置在测试平台上。
halcon的标定本的品质跟底漆颜色有关,勇哥手上金色这一种是品质比较好的一种。
2. 打开图像采集助手,获取相机接口,并且连接上相机。
3. 打开标定向导,其中:
厚度填写halcon标定板的厚度,本标定板为3mm。
摄像机类型:“面扫描”
单个像元的宽高,这个要查看相机手册或找相机厂商索要,本相机像元宽高都为4.5um。
本相机配的是远心镜头,是固定焦距,因此选择“远心”。
4. 选择“图像采集助手”,点“采集”
如果出现下图所示的效果,则表示抓图有误,通常都是曝光太强的原因。
正确的图像应该如下面图2那样,抓到标定板内部区域。
曝光太强的话,需要调节halcon的相机参数ExposureTime。
在视野内的不同位置放置标定块,并且每个位置角度与上一次要有所不同。
如果移动在某些位置,halcon抓不到边,则旋转一下标定板的角度,使其可以抓到,不要再去高节曝光大小。
可以按“品质问题”一栏中的“show”按钮,会显示视野范围内,还有什么区域你没有放置过标准块,最好的结果是“全绿了”。
但是对于视野范围内的四个角,可能需要避开,虽然本机光源是平行的激光,但是因为是圆型,在矩形的平台上,四个角仍然会有发暗的现象。
5. 选择一张比较好的图,点击“设为参考位姿”。然后点击“标定”。
下面是标定结果,其中平均误差值越小越好。
(5)同一块标准片在两台机器之间结果不同的问题
这种问题的现象是: 同一块标准片,在多台机器之间测量,长与宽的值都不一样,彼此相差比较大,例如可能相差0.2mm。
一般来讲,尺寸机出场前要做标准片测量精度的测试,还有一个就是跟标准片对标。
这种问题的解决思路是:
机器A的图片,拿到机器B上测试,看两台机器是否相同?
如果测量结果不同,则可能是软件方面出了问题,包括:
抓边的方式是否一致?
标定是否有问题?这时候可以把机器A的标定文件拿给机器B使用,如果结果有改善,就能证明标定有问题。
抓边的算法是否机器A与机器B不同?
如果测量结果相同,则怀疑硬件方面出了问题,包括:
图像的边缘像素两个机器之间不同?
光源的亮度和相机的曝光是否不同?
通过以上的实验,最终把B机器重新标定后,再来测试标准片,发现结果就比较接近了。
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作者:hackpig
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