在视觉系统中用于编制中断操作程序的系统和方法技术方案

提供了用于机器视觉检查系统的部分编程的方法和系统，它允许用户很容易地定义学习模式操作过程中的交叉有相关图像的分析和／或检查操作的多个图像获取操作，并且在得到的部分程序图像获取操作中，至少一些图像被安排在以“非交叉”方式获取图像并存储图像的连续运动图像获取序列中，以增加机器视觉检查系统的吞吐量。与存储的图像相关的图像分析／检查操作随后通过再调用存储的图像而被执行。在此披露的编程系统和方法可以自动操作以便利相对不熟练用户对各种工件的快速编程，其中得到程序包括连续运动图像获取序列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于操作带有摄像头和载物台的机器视觉检查系统的方法，其中摄像头和载物台可以在多个方向上彼此相对移动，以扫描并检查载物台上的工件的选定的特征，更具体地，涉及允许用户可以很容易地编制与运动(连续)图像获取不兼容的系统操作的程序，而且同样可以编制移动图像获取序列的程序。
技术介绍
精密机器视觉检查系统(简写为“视觉系统”)可以用来获取被检查对象的精确维量测量，并用于检查对象的各种其它特性。这种系统可以包括一个计算机、一个摄像头和光学系统，和一个精密载物台，载物台可以在多个方向上移动，以使摄像头可以扫描正在被检查的工件的特征。一个典型的现有技术的商用系统是基于PC的视觉系统的QUICK VISION系列和从位于Aurora IL的Mitutoyo AmericaCorporation(MAC)公司可以获得QVPAK软件。视觉系统的QUICKVISION系列和QVPAK软件的特点和操作在例如，2003年1月发布的QVPAK 3D CNC视觉测量机的用户指南，以及1996年9月发布的QVPAK 3D CNC视觉测量机的操作指南中被进行了一般描述，它们的全体在此引入作为参考。该产品，以QV-302Pro模型为例，能够使用显微镜型的光学系统，在各种放大倍数下提供某个工件的图像，并且按需要移动载物台以在任何单视频图像的限制之外横过工件的表面。给定这种系统的期望放大率，测量分辨率，物理尺寸限制，单视频图像一般仅包括工件的正被观察或检查的一部分。机器视觉检查系统通常使用自动视频检查。美国第6542180号专利讲述了一些自动视频检查的例子。如在‘180专利中讲述，自动视频检查计量仪器通常都有程序设计能力，使得用户可以针对每个特定工件结构定义一个自动检查事件序列。其实现可以是或者以有意的方式，例如基于文本的编程，或者通过一个逐渐“学习”检查事件序列的记录模式，其通过存储对应于用户执行的检查操作序列的机器控制指令序列而学习，或者通过两种方法的结合来实现。这种记录模式通常被称为“学习模式”或“训练模式”。一旦检查事件序列在“学习模式”被定义，那么该序列就可以用于在“运行模式”下自动获取(以及分析或检查)工件的图像。包括特定检查事件序列(包括图像获取参数等)的机器控制指令，通常被存储为特定于特定组件结构的“部分程序”或者“工件程序”。能够创建具有执行预定检查操作序列的指令的部分程序的能力提供了多个好处，包括增强的检查重复性，以及在一个或多个兼容的机器视觉检查系统自动地重复执行相同部分程序的能力。对于目的在于用于大范围内的工件的快速可编程的通用机器视觉检查系统，以前面参考过的基于PC的视觉系统的QUICK VISION系列为例，将图像获取操作与在最新获得的图像上执行的图像分析操作和/或特征检查操作交叉(这里称为“交叉”型操作)进行以成为惯例。然而，对于通用机器视觉检查系统有一个增加的需求是提供更高的吞吐能力。根据一个方法，这可以通过在使用摄像头和工件载物台之间连续的相对运动时，执行图像获取(与交叉型操作所要求的间歇性地停止和启动相对运动相反)来实现，从而大幅增加检查的吞吐量。这种操作在这里称为连续运动型操作。对于这种系统，包括闪光灯照明以在连续运动中辅助获取图像而不出现拖尾(或模糊)图像是十分有优势的。用于高速生产线的高速“线内”视觉检查系统已经提供了连续运动类型图像获取。然而，这种“线内”视觉检查系统一般只用于单个生产线，并且一次一次地获取“相同”的图像，例如用于在传送系统上的连续的工件。在这种情况下，对于每个图像，运动速度和闪光照明参数等都是相同的。此外，工件结构和/或图像获取参数等都是很少变化的。因此，用于这种系统的编程方法不便于相对不熟练的用户对于无限种工件、摄像头位置、图像获取等参数快速编程。相反，经验显示，便利于相对不熟练用户为无限种工件、摄像头位置、图像获取参数等进行快速编程，对于通用机器视觉检查系统是十分必要的。用于通用机器视觉检查系统的先前的编程方法并没有使连续运动型操作的编程变得足够简单或快速。并且，先前的编程方法并没有使与交叉型操作结合的连续运动型操作的编程变得足够简单或快速。可以克服这些问题和缺点的编程系统和方法，或者独立地，或者结合地都是所期望的。
技术实现思路
对于图像获取操作与图像分析和/或特征检查操作交叉的传统视觉系统，在“学习模式”过程中，用户一般通过定义每个图像获取(例如，通过控制视觉系统的位置、焦点、放大率、照明条件等，在视频显示器上获得所期望的图像)，然后立刻基于该图像定义操作，如工件图像的检查或分析操作等，来创建部分程序。对于许多商用机器视觉系统，通过机器视觉系统，这种学习模式的操作被自动地或半自动地转换为相应的部分编程指令。这种学习模式的操作的序列，这里称为“普通”或“交叉”学习模式，被示意性地显示在图1A中。在该实例中，在普通学习模式中，在方框2，用户首先定义(或让视觉系统“学习”)怎样获取图像C1(如，怎样设置摄像头相对于工件的位置，使用什么样的光源和照明控制参数)等，然后定义(或让视觉系统“学习”)基于获取的图像C1要执行的操作(“图像C1的操作”)，例如检查或分析操作等。接着，在方框4，用户首先定义(或让视觉系统“学习”)怎样获取图像C2，然后定义(或让视觉系统“学习”)基于获取的图像C2要执行的操作(“图像C2的操作”)，等等。接着，在方框6，用户定义(或让视觉系统“学习”)怎样获取图像I1，然后定义(或让视觉系统“学习”)基于获取的图像I1要执行的操作(“图像I1的操作”)，等等。接着，在方框8，用户定义一个“与图像无关的”操作，例如，一个将坐标系统的原点设置在特定位置的简单指令或命令。接着，在方框10和12，用户定义与前面对方框2和4描述类似的操作。根据传统的编程技术，基于交叉学习模式的操作的上述实例创建的部分程序，将执行以交叉操作的类似序列执行定义的操作。但是，为了提供增加的吞吐量，通常希望编制机器视觉检查系统的程序以使用连续运动执行多个连续图像获取操作，并随后以“非交叉”方式，对这些获取的图像执行图像分析/检查操作，等。这种编程的操作序列被图示于图1B，它示意地显示了怎样提供程序的“连续运动”或移动图像的获取部分，通过编制在与移动图像获取(在此一般称为“兼容”或“兼容型”操作)兼容的学习模式操作中定义的至少一些图像获取操作的程序，其中的图像获取操作在该实例中是参考图1A的方框2、4、10和12描述的图像获取操作，将被根据图1B的方框14和20中所示的非交叉型序列而安排。识别“兼容”操作将在下面给出更详细的描述。简而言之，在该实例中，当进入方框2的操作时，兼容的C1图像获取操作被安排在一个非交叉指令方框14中，并且对该图像相关兼容的C1操作被安排在随后的指令方框16中。接着，当进入方框4的操作时，兼容的C2图像获取操作被安排为下一个进入非交叉指令方框14的元素，并且对该图像的相关兼容型C2操作被安排为随后的指令方框16中的下一个元素。如图1A中所示，方框2和4的兼容型操作的后面是方框6和8的操作，该操作被处理为与连续运动型移动图像获取序列不兼容的操作(在此一般被称为“非兼容”或“非兼容型”操作)。识别“非兼容”操作在下面有更详细的描述。简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对用于检查工件的精密机器视觉检查系统进行编程的方法，该精密机器视觉检查系统包括一个由至少一个摄像头和一个工件载物台组成的图像获取系统，和一个控制系统部分，其中工件载物台和摄像头中的至少一个是可移动的，以提供它们之间的相对运动，该方法包括：用户操作该精密机器视觉检查系统以在学习模式的操作中执行交叉有多个图像分析操作的多个图像获取操作；确定在学习模式的操作中执行的各个操作是否是下列之一，ａ）与操作的移动图像获取序列兼容的兼容操作，和ｂ）与操作的移动图像获取序列不兼容的非兼容操作；和如果各个操作被确定为兼容操作，提供相应的各个部分编程指令，用以自动地为多个图像提供移动图像获取序列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克L德兰尼，
申请(专利权)人：株式会社米姿托约，
类型：发明
国别省市：JP[日本]