超高速（百帧）变速自行车链条片的实时视觉筛选方案视界图研技术（苏州）有限公司 卢刚一、行业背景随着机器视觉的普及，在半导体、电子元器件、汽车零部件、食品饮料、医疗、物流与仓储行业中应用已经非常广泛，制造型企业提畅用更少的人力做更精密的工作，智能生产正在带给更多企业高效的生产方式，但依然有很多行业涉及视觉经验较少，本次案例视界图研将视觉技术延伸至全新的自行车链条行业中并成功应用。中高端自行车行业的变速功能已经成为标准配置，而变速自行车需要变速系统主要由两个部分构成，一个是变速链条，一个是变速飞轮，为了能够顺畅的变速，链条片通常被设计成一个面腰部有倒角，在实际生产中链条片经过热处理和抛光后，已经无法保持一致的正反面，因此链条片在进入组立机前需要经过正反面的筛选，而人工筛选速度较慢，人工的视觉疲劳度会导致反片率较高。导致生产效率和质量下降。二、检测需求（部分）2、生产速度较快，420片/分：振动盘震动时，将物料以420片/分的速度向出口输送。3、区分筛选链条片来料方向正确性。三、检测难点和解决方案1. 检测难点来料感应首选光电感应器，CT和采集数量均可解决，但因为变速自行车链条片两端有圆孔，产品来料时排列较为紧密，感应器采集位置具有严重不确定性，导致产品无法保证在相机视野之内，所以感应器无法准确检测。2. 解决方案由于不能使用感应器进行来料侦测，因此我们设计了另一种方案：软件感应。使用相机的实时拍摄模式，每秒钟超过100张图像进行来料的判断、检测。振动盘打孔，孔后打背光，孔的直径超过链条两侧边界，小于腰部的2/3，只有产品腰部可以完全挡住光源，检测位置处于完全无光的状态下即产品到达相机视野之内，相机进行每分钟100次的采集，每秒钟检测7pcs，每个产品将被拍摄14次，去除两个孔及其前后所占用大小，链片腰部至少会被拍摄3次（实际上一次就够了，因为振动盘工作的晃动，链片可能会出现偶尔的反光，反光和背光的亮度相近，可能造成来料检测错误，因此扫描3次）。图1 感应器架设图来料方向错误感应点错误感应点正确感应点感应器1、震动盘上物料实时筛选：这套系统安装在振动盘工作区内，直接拍摄震动盘出口的物料，将反片物料吹回振动盘，确保正片顺利通过。MACHINE VISION 2025/03101

当有光透过时，说明没有物料或者物料未到位，无需检测；只有光源被完全遮住时为物料到位，通过视觉检测物料倒角面积和产品的LOGO来确认正反面）正确产品流入下一站，反面产品用吹气孔吹落到振动盘调整后再次上料。五、结论将视觉技术带入新领域，新行业中成功的关键不止在于产品，更重要的是会思考的工程师和能执行想法的软件。视界图研技术致力研发简单易操作的视觉软件，VEImage让视觉任务化繁为简，软件包含了高速、稳定的2D图像与3D点云数据处理模块，以及简单易用的图形编程模块。通过拖拽的方式进图2 方案架设图示四、技术创新1、不使用来料感应器2、速度提升振动盘工作时是双流道设计，用于同时筛选链条的两个片组装需要，两个相机每分钟200张的图像处理需要较大的计算机运力来处理，为此，我们降低相机有效FOV大小、提高光源亮度、来提高传输速度，软件只在后台处理，检测页面进行每秒钟刷新一次，不良品停留最后1pcs，节省了现场设备运行压力，让检测效率和质量并存，检测良率达到99.999%。3、PLC+IO卡双重触发设计保证工控机卡顿也不会有NG产品流出PLC每隔20ms接收一次PC发送的工作脉冲信号，当此信号丢失时间超过20ms时，输出信号接通电磁阀剔除所有产品，而不管检测结果是否为良品。图3 使用 PCI 总线的 10 卡发送检测信号图4 视界图研VEImage视觉软件行视觉任务操作，内置百余个工具节点，涵盖了产品的检测、识别、测量、定位引导等视觉应用，让用户快速搭建适合工业现场的视觉任务。来料方向吹气孔背光光源（振动盘打孔，光透过小孔）102CASE 应用案例

先临三维自动化检测方案加速汽车工业智能升级先临三维科技股份有限公司 杨蕊 钟雯华一、案例背景随着智能制造的快速发展，汽车制造行业正加速向自动化、智能化转型。在这一背景下，“黑灯工厂”⸺即高度自动化、智能化的无人生产线，成为了汽车制造商追求高效生产、提升竞争力的关键路径。许多汽车主机厂在冲压、焊接及涂装等工序上已经实现了从原材料到产品的全流程自动化生产。然而，在高节拍的生产流程中，尺寸检测环节大部分还是在使用检具、三坐标等传统手段，存在效率低、周期长、数据孤岛等问题。如何实现快速尺寸测量，满足高节拍的生产节奏以及优良的产品质量把控，这是汽车制造产业升级中需要进一步优化的环节。基于此，先临三维和众多用户一起，开发落地高精度自动化三维检测方案，推进汽车制造的智能化水平以及进一步提升效率，以技术创新驱动检测效率与质量管理的双重突破。二、高精度自动化三维检测方案，实现高效产品尺寸测量高精度自动化三维检测方案，其核心逻辑为：通过机器代替人工，进行全自动、标准化三维扫描，快速获取工件的准确三维数据，进行工件的全尺寸检测，并进行实时在线检测，输出检测报告。我们以下图的自动化双跟踪式三维检测案例为例，详细介绍自动化三维检测方案的具体工作流程和工作方式。在该案例中，系统集成了高精度计量级三维扫描仪FreeScan Trak系列、AGV复合机器人、伺服转台、无线传输计算平台、自主开发控制系统，基于平台环境，从而实现多工位的汽车车门全尺寸三维扫描及检测。我们可以看到墙上挂有两台跟踪仪，其可以跟踪AGV小车上的扫描仪，从而实现不贴点的高精度三维扫描。在三维扫描结束后，系统自动进行三维检测，输出检测报告。在工作过程中，左右两个工位交替进行，效率较高，整个系统的工作流程如下：图1 案例现场图2 工作流程系统准备就绪输出车门A检测报告开启流程搭载扫描仪及协作机器人的AGV小车运动扫描工位1的车门A扫描工位2的车门B输出车门B完整检测报告流程结束搭载扫描仪及协作机器人的AGV小车归位继续扫描车门B反面车门B转面三、自动化三维检测解决方案，为生产经营带来改变通过高精度自动化三维检测方案来进行全尺寸检测，不仅集成了高精度工业三维扫描准确、高效、全尺寸测量的优势，还显著提升了检测工序的智能化水平，其具有以下主要优势：高效高质：高精度三维扫描仪具有高精度以及重复性精度稳定的特征，精度水平高满足尺寸检测MACHINE VISION 2025/03103

需求，且一次扫描即可完整一个产品的全尺寸检测（面对复杂形状以及自由曲面工件也是一样），效率大幅提升。优化人力成本：以机器代替人工工作，可实现24小时不间断工作，同时，简化到极致的操作流程，用户只需在软件端点击按钮，即可轻松启动系统并完成全方位扫描检测，降低人工劳动强度及难度，节省用工成本。可溯源质量管理：三维检测数据可实现数字化存档，并可接入MES系统，用于产品尺寸质量的控制，助力质量异常快速定位，实现数据的智能互联与长期溯源，构建端到端质量管控体系。四、打造定制化自动化三维检测方案先临三维在高精度3D视觉领域深耕20年，拥有丰富经验和技术积淀，拥有自主研发的手持式激光、固定式蓝光、跟踪式激光等主流技术种类的三维扫描仪产品线，并配备自主研发的三维检测模块，可以根据用户的实际测量应用场景进行方案定制化开发。在定制化开发过程中，首先根据用户实际测量工件特质，选择合适三维扫描仪测头：然后，可以根据具体测量的尺寸要求，进行三维检测模块的功能搭配，实现轻量化定制。最后，先临三维通过自研的自动化控制软件，将各个模块进行集成，打造完整的自动化三维检测方案。五、自动化三维检测解决方案在电池包尺寸检测中的落地应用在汽车制造的自动化三维检测方案落地实践中，先临三维与主机厂进行合作，实现了新能源电池包的自动化三维检测，并得到了出色的应用效果，成功实现高效电池包托盘全尺寸批量化检测。其次，可以根据用户实际场景，选择相应的执行单元：在案例中，其工作流程如下：根据设置的系统工作流程，电池包托盘进入测量工作台，扫描托盘二维码，然后系统根据产品二维码信息选择对应的程序自动扫描，扫描完成后自动完成检测，同时数据自动上传至MES系统。在全尺寸检测过程中，单个电池包检测时间不超过5分钟，满足高节拍3D检测需求。先临三维的自动化三维检测解决方案具有高效率、高精度、智能化和通用性等优势，已逐渐应用于汽车制造中的众多尺寸控制场景，成为汽车制造“黑灯工厂”高效节拍检测的重要利器。随着智能制造的深入推进和制造技术的不断创新，除了汽车工业，该方案将在更多制造业细分领域发挥重要作用，为制造企业提供全流程质量管控支持。蓝光LED扫描：精度高，分辨率高，稳定性好激光扫描：速度快，适用性强，易操作;跟踪扫描：速度快，适用性强，无需贴点;执行机构是指通过接收核心控制单元发出的命令信号，完成指定动作的执行；例、机械臂、伺服桁架、AGV等。在自动化三维检测方案中，可根据工件的大小以及应用环境，选择合适的执行机构，来代替人工进行三维扫描仪的操作作业。图3 3种传感器测头图5 整体构造示意简图图4 多种执行机构①协作机器人②三维扫描仪③辅助测量框架(根据电池包型号定制)④测量工作台（根据产线定制）⑤控制柜(含工作站)104CASE 应用案例

高精度单据与产品智码存档系统方案广州友思特科技有限公司 黄灿彬一、仓储中的单据与产品管理发展趋势在现代仓储与财务管理中，高效准确的单据和产品管理对于业务流程的顺畅至关重要。单据和产品的扫码归档是其中极为重要的一环，直接影响数据的实时同步和集中管理。传统手工扫码方法依赖人工操作，耗时且易出错，尤其在处理大量单据时问题更为突出。近年来，随着深度学习和机器视觉技术的发展，基于人工智能的扫码归档系统成为一种高效的替代方案。基于深度学习和机器视觉的扫码归档技术具有自动化、非接触的特点，以及高效、高精度和简便的设备维护优势，这使得该技术在仓储和财务管理领域展现出极大的潜力。1. uEye+ CMOS工业相机 XCP系列图1 现代仓储的信息化与智能化图2 uEye+ CMOS XCP工业相机二、高精度单据与产品智码存档方案套装组成图3 友思特自研高精度单据与产品智码存档系统软件在此背景上，友思特结合CMOS视觉工业相机与自研软件，开发出了二维码智能管理的优质方案。其主要构成分为两个部分：uEye+XCP系列是业界最小的C接口嵌入式相机，只有29 x 29 x 17mm大小，工业金属外壳，将工业质量与低廉系统价格完美结合。IO连接器一应俱全，坚固耐用，确保在严苛环境中稳定运行。相机兼容视觉标准（U3V/GenICam），配备C接口转接环让相机可以使用普通镜头。可以根据各类应用需求提供不同参数型号的相机，适配各种项目应用。2.友思特自研高精度单据与产品智码存档系统软件该软件预设了产品盒子和单据两种扫码类型，自动和手动两种操作模式，单拍和连拍两种单据存档类型。通过调用IDS高分辨率相机自动获取图像，MACHINE VISION 2025/03105

图4 友思特高精度单据与产品智码存档系统平台方案示例基于深度学习模型对二维码进行检测和分割，存取分割的二维码图像列表和位置列表，再进行二维码识别，从而实现高精度扫码。根据识别结果，软件自动将采集图像转换为PDF格式，确保文件的统一性和便于存储。后续上传至企业的ERP系统，实现数据的实时同步和集中管理。结合深度学习模型和传统图像处理技术，该软件实现了二维码大于99.9%的检出率，整个过程高度自动化，显著提高单据处理的效率和准确性，减少人工操作的时间和错误率，优化了仓储和财务行业的业务流程。三、实际客户需求某一机器人执行器生产制造企业的客户给予了如下的项目需求：产品盒子上粘贴的二维码识别，出入库单据二维码识别，识别率≥99%，适配不同规格的产品盒子；根据二维码识别结果拍照存图命名，以及存PDF文档命名，用于后续上传ERP系统；连拍模式要求，以处理同一产品多张单据的情况，将多张单据的拍照识别结果存PDF文档命名；手动/自动模式切换，自动捕捉二维码并识别存档；通信要求，通过TCP/IP将存档内容上传ERP系统。学习模型，可以在大画幅内捕捉二维码对象，并对其进行精确的分割。系统会自动存储分割后的二维码图像列表及其在图像中的位置信息，随后进行二维码的高精度识别。根据识别结果，软件会自动将采集的图像批量转换为统一的PDF格式文件，确保文件格式的标准化并方便后续存储管理。此外，识别后的数据会自动上传至企业的ERP系统，实现数据的实时同步与集中管理，极大简化了单据与产品盒子管理流程。整个过程实现了高度自动化，减少了人工操作的错误与时间成本，显著提升了单据处理的效率与准确性。四、高精度单据与产品智码存档系统方案优势1.高效自动化流程：结合成像设备，结果传输至上位机进行检测识别和统计分析，并存档留底，全程按预设逻辑自动化实现，减少人工干预，大幅度降低人工操作的漏检/错检率以及人工成本。2.高精度二维码识别：结合深度学习模型，从大画幅的内容中识别捕捉细小的二维码对象，起动态ROI放大，大大提升二维码的检出率。3.鲁棒性和兼容性强：通过深度学习模型和传统图像处理结合的方式，使得系统在自然光照条件下即可对不同/复杂背景的二维码进行检出和识别。4.多模式切换：系统软件预设了产品盒子和单据两种扫码类型，自动和手动两种操作模式，单拍和连拍两种单据存档类型，同时满足多种使用需求。5.数据分析管理：系统可自动捕捉并识别二维码的内容，自动以图片或PDF文档的格式进行存储，根据内容结合正则匹配进行命名，并通过通讯设置自动上传指定系统。6.实时数据同步与集中管理：系统通过与企业ERP系统的无缝对接，实现数据的实时同步和集中管理，确保数据的准确性和及时性，提高决策效率和管理水平。友思特高精度单据与产品智码存档系统平台，用于处理可见光相机成像设备采集的产品、单据或其他具有二维码对象的图像。该系统软件基于深度106CASE 应用案例

五、系统核心处理流程1.图像采集：通过高分辨率工业相机对传动带或人工放置的包含二维码的对象进行图像采集，保证图像的高质量获取并传输至上位机。2.图像预处理：对采集到的图像进行滤波、去噪、锐化等预处理操作，提高图像质量，以提升后续的二维码对象检出率。3.二维码捕捉：基于预训练深度学习模型，对图像中的二维码对象进行识别，并偏置外扩分割保证分割的二维码的完整度，同时保存分割对象的位置信息数组，用于后续的效果呈现。4.二维码识别：对分割出来的二维码进行二次检测，检测二维码的具体内容，返回结果字符串和位置信息，结合前置分割对象的位置信息数组得到精准的二维码位置信息，框取呈现。5.结果存储：根据预设模式和类型进行图片或PDF文档的存储，以及单次/多次结果的存储，根据预设通信路径传输文档至指定系统，并在上位机呈现检测结果。六、应用现状1.仓储物流行业：在仓储物流行业中，单据和产品的准确识别与归档对物流效率至关重要。全自动化扫码系统能够提高处理效率，减少人为干预，从而提高数据的准确性和可靠性，确保货物的快速流转和准确记录。2.零售与电子商务：零售与电子商务领域的商品管理和库存盘点需要高效的数据采集和归档。全自动化扫码系统能够保证商品信息的准确性，并符合库存管理标准，减少盘点误差，优化库存管理流程。3.金融与财务管理：在金融与财务管理中，单据的快速处理和数据归档对财务数据的准确性至关重要。全自动化扫码系统能够提高财务处理效率，确保账务的一致性和准确性，支持企业的财务决策和审计工作。4.制造与生产行业：制造业中的物料管理和生产流程需要对产品和单据进行高效识别与归档。全自动化扫码系统能够提高生产效率，确保物料和产品信息的准确性，支持生产流程的优化和质量控制。5.医疗与制药行业：在医疗与制药行业中，药品和医疗设备的追踪与管理需要高精度的扫码技术。全自动化扫码系统能够提高医疗物资管理的准确性，确保药品和设备信息的实时同步，支持医疗流程的优化和安全管理。6.教育与科研机构：教育与科研机构中的实验样本和设备的管理需要高效的数据采集与归档。全自动化扫码系统能够提高样本和设备的追踪效率，确保数据的准确性，支持科研工作的顺利进行。图5 检测效果图-笔记本实物图片中的二维码定位识别MACHINE VISION 2025/03107

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