【光电智造】视觉测量精度能达到多少？这7种提高机器视觉检测精度的方法，一定要牢记！

今日光电 2025-01-07 18:00 2034浏览 0评论 0点赞

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机器视觉检测技术及应用，随着越来越多的制造商每天使用机器视觉系统对其生产设施进行检测，您在拥有合适的机器视觉检测解决方案的同时，还必须确保您的检测系统尽可能准确和高效。

在实际场景中，机器视觉检测设备在检测产品时的一些不稳定因素，会直接导致检测精度与效率受到很大的影响。

下面小矩就和大家一起分析如何根据分辨率，精度，公差的关系指导选型，以及视觉检测设备检测中不稳定的因素。

根据分辨率精度公差进行选型

▶分辨率（Resolution）

计算公式：分辨率 = 视野(Field of View)/像素(Pixel)

比如我要看的产品大小是30mm*10MM，使用200万像素（1600pixel*1200pixel）的相机。因为产品是长条形，为了把产品都放入到视野内，我们计算分辨率的时候要考虑长边对应，此时分辨率为：

分辨率 = 30mm/1600Pixel = 0.019mm/Pixel

▶精度（Accuracy）

计算公式：精度 = 分辨率 x 有效像素

精度的单位是mm。根据产品表面和照明状况的不同，我们可以通过放大图像观察辨别稳定像素的个数，从而得出精度。如果条件不允许实际测试观察，一般的规律是，如果使用正面打光，有效像素为1个，使用背光，有效像素为0.5个。

这个例子我们取1 Pixel，得到精度为0.019mm约等于0.02mm。

机器视觉系统的定位精度如何计算？

假如是30万像素的摄像机，监控的面积为640x480mm，其精度是不是就是1mm了？

30W相机分辨率640*480 正常这样算：用最长的边除去监控面积最长的边即可，所以精度基本上是1mm，这个是理论值，如果你做测量或者表面划伤检测，肯定不准确，一个像素有可能无法凸显特征。

▶公差（Tolerance）

一般情况下，精度和公差的对应关系如下：

对一个项目来讲，我们是先从图纸上读到公差的要求。然后再根据上述关系，反推得出我们需要多少像素的相机。

测量时，首先要考虑的几大方面的有：相机、镜头、光源。

选择要考虑的因素有很大，这里依据一个经手的项目介绍一下精度方面需要考虑的问题。

项目要求：像素精度0.05mm、测量误差正负0.15mm。首先介绍一下相关的概念：

像素精度：一个像素在真实世界代表的距离，即拍摄视野/分辨率。例如我所使用的大华500万相机，分辨率2592*2048，在视野中长的一边100mm，即可拍到100mm的物体，那么在这一方向的像素精度为100/2592mm约为0.0386mm。

测量误差：使用算法测量的距离/长度与真实值的误差。

亚像素精度：亚像素精度是指相邻两像素之间细分情况，输入值通常为二分之一，三分之一或四分之一。即每个像素将被分为更小的单元从而对这些更小的单元实施插值算法。

例如，如果选择四分之一，就相当于每个像素在横向和纵向上都被当作四个像素来计算。实际测量或检测时需要考虑的还有很多，例如帧率、曝光、增益等。

影响机器视觉检测设备精度的因素

▶视觉检测设备不稳定因素：工业相机

工业相机的挑选关键考虑到其传感器类型、像素和帧数，在其中控制器分CCD与CMOS二种，CMOS光学镜头处理速度高，各元器件、电源电路中间间距很近，影响情况严重，显像噪音高。

CCD控制器照相机相对性于CMOS照相机具备敏感度高、噪音低和响应时间快的特性，在稳定性层面，CCD照相机的耐冲击与振动性也较强，一般来说，CCD控制器照相机在显像品质上和稳定性层面要好于CMOS照相机。

▶视觉检测设备不稳定因素：光源

光源具备变大图象的特点与缺点、消弱错乱及背景图的功效，立即影响键入数据信息的品质，因为沒有通用性的照明灯具，光源的设计方案一直是机器视觉技术的难题，一般须对于每一特殊的运用案例来挑选光源种类，也要依据实际自然环境对光源安的裝、光源的直射方法开展掂量，以超过最好实际效果。

不一样种类的光源稳定性存有差别，普遍的光源有环形光、条形光、面光源、背光源、同轴光、碗光等。因此，光源的选择差异，也是影响视觉检测设备的不稳定因素。

▶视觉检测设备不稳定因素：机器视觉软件

机器视觉软件稳定性对机器视觉技术的影响不容置疑，视觉识别系统终究会在电子计算机上利用计算机选用有目的性的优化算法开展图像滤波，边缘检测和边沿获取等一系列图象处理，不一样的图象处理和解析方式及其不一样的检验方式与计算方法，都是产生不一样的偏差，优化算法好坏决策精确测量精度的高低，因此，需要选择合适的机器视觉软件，这样才可以避免视觉检测设备精度变低。

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