?視覺自動化檢測(Visual Automated Inspection, VAI)是一種基于機器視覺技術的自動化檢測系統,通過工業相機、圖像傳感器、算法軟件等設備,模擬人類視覺功能,對物體的外觀、尺寸、位置、缺陷等特征進行自動識別、測量和判斷,實現替代人工檢測或提升檢測效率與精度的目的。視覺自動化檢測系統的工作流程圍繞 “圖像采集→處理分析→決策執行” 展開,主要由以下部分構成:
?

1. 圖像采集單元
工業相機:核心硬件,負責將物體光學信號轉化為數字圖像,按類型可分為:
面陣相機:拍攝二維平面圖像,適用于靜態或低速移動物體(如電路板、包裝瓶);
線陣相機:逐行掃描成像,適用于高速連續運動物體(如布匹、金屬卷材)。
鏡頭:配合相機調整焦距、視野范圍,確保圖像清晰(如微距鏡頭用于微小零件檢測)。
光源系統:提供穩定照明(如環形光、條形光、背光源),消除陰影、反光,突出檢測特征(例如檢測玻璃瓶缺陷時用背光凸顯輪廓)。
傳感器 / 觸發裝置:當物體進入檢測區域時,觸發相機拍攝(如光電傳感器、編碼器,確保動態物體同步成像)。
2. 圖像處理與分析單元
圖像預處理:對采集的原始圖像進行優化,包括去噪、增強對比度、校正畸變等,提升后續分析準確性。
特征提取:通過算法識別圖像中的關鍵特征(如邊緣、顏色、紋理、形狀、尺寸等)。
缺陷 / 特征識別:基于預設標準(如合格閾值、模板匹配),通過算法判斷物體是否存在缺陷(如劃痕、污漬、變形)或特征是否達標(如尺寸偏差、位置偏移)。
常用算法:模板匹配、邊緣檢測、閾值分割、Blob 分析(斑點檢測)、OCR(光學字符識別)、深度學習(如用于復雜缺陷分類)等。
3. 決策與執行單元
系統根據分析結果輸出判斷(合格 / 不合格),并觸發相應動作:
對不合格品發出警報、標記位置或通過機械臂 / 傳送帶自動分揀;
將檢測數據實時上傳至生產管理系統(如 MES),用于質量追溯和工藝優化。