變化或者如果當(dāng)前的圖像質(zhì)量不滿意，則會(huì)需要更新這些攝像機(jī)設(shè)定。
[0134]在操作1402中，獲得新的攝像機(jī)設(shè)定。參考圖2，該操作可通過用戶將輸入提供給遠(yuǎn)程終端240上的用戶接口來開始。關(guān)于操作1402，用戶可以通過例如勾選用戶接口上的框或者通過明確地指定待使用的新設(shè)定來規(guī)定新的攝像機(jī)設(shè)定。在一些情況下，設(shè)定可以存儲(chǔ)在視覺服務(wù)器230上且響應(yīng)于遠(yuǎn)程終端上的用戶設(shè)定而獲得設(shè)定。
[0135]在操作1404中，攝像機(jī)設(shè)定發(fā)送到控制器。參考圖2，可以利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)252、253將設(shè)定從遠(yuǎn)程終端240或視覺服務(wù)器230發(fā)送到控制器。
[0136]在操作1406中，在適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)站處實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)設(shè)定。再次參考圖2，控制器230可以將攝像機(jī)設(shè)定傳送到一個(gè)或多個(gè)檢驗(yàn)站212A、212B或212C。一旦檢驗(yàn)站接收到設(shè)定，獲得將實(shí)現(xiàn)設(shè)定的新圖像?？商娲兀O(shè)定可以存儲(chǔ)在控制器220上并且在檢驗(yàn)站212A-C的操作期間使用。例如，當(dāng)控制器220請(qǐng)求圖像捕獲時(shí)，設(shè)定可以實(shí)現(xiàn)為到檢驗(yàn)站212A-C的指令。
[0137]以此方式，遠(yuǎn)程用戶能夠使用過程1400來根據(jù)需要調(diào)節(jié)攝像機(jī)設(shè)定以確保由攝像機(jī)捕獲的數(shù)字圖像具有適合于所需的圖像分析的質(zhì)量。
[0138]4.計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)
[0139]參考圖2所描繪的示例性的機(jī)器視覺系統(tǒng)200，利用計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺系統(tǒng)200的多個(gè)部件。具體地，控制器220、視覺服務(wù)器230和遠(yuǎn)程服務(wù)器240在該實(shí)施例中各自實(shí)現(xiàn)特殊配置的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)。雖然可以對(duì)于機(jī)器視覺系統(tǒng)200所需的功能來優(yōu)化這些部件，但是也存在這些部件中的每個(gè)部件所共有的元件。圖11描繪了在本文所述的實(shí)施例中使用的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)共用的元件。
[0140]圖11描繪了具有可以用于執(zhí)行與機(jī)器視覺系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的功能的各方面的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500。具體地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500包括:中央處理單元(CPU) 1502，其執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令；非暫態(tài)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器1506，其存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令；以及磁盤存儲(chǔ)設(shè)備1504，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)可讀指令；顯示設(shè)備1508，其用于顯示系統(tǒng)輸出；以及輸入設(shè)備1510，用于接收來自用戶的輸入。CPU、存儲(chǔ)器、磁盤、顯示器和輸入單元通過一個(gè)或多個(gè)雙向總線1512連接，一個(gè)或多個(gè)雙向總線1512在單元之間傳輸數(shù)據(jù)和/或計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0141]圖11的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500可以用于例如實(shí)現(xiàn)圖2的視覺服務(wù)器230。在該情況下，磁盤存儲(chǔ)單元1504可以用于將從一個(gè)或多個(gè)控制器220接收到的數(shù)字圖像進(jìn)行存檔，同時(shí)存儲(chǔ)聚合的質(zhì)量度量。CPU 1502可以用于計(jì)算質(zhì)量度量，并且對(duì)存檔的數(shù)字圖像以及從一個(gè)或多個(gè)控制器220接收到的數(shù)字圖像實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺算法。存儲(chǔ)器單元1506可用于存儲(chǔ)機(jī)器視覺算法、計(jì)算結(jié)果、查詢或其他類型的數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0142]圖11的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500還可以用于實(shí)現(xiàn)圖2的控制器220。在該情況下，CPU1502可以用于對(duì)從檢驗(yàn)站212A-C收集的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施機(jī)器視覺算法以獲得測(cè)量。CPU1502還可以執(zhí)行由狀態(tài)機(jī)224使用的狀態(tài)機(jī)邏輯以與自動(dòng)化系統(tǒng)的檢驗(yàn)站212A-C和/或PLC 211接口。存儲(chǔ)器單元1506可用于存儲(chǔ)機(jī)器視覺算法、計(jì)算結(jié)果、視覺分析查詢或其他類型的數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0143]圖11的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500還可以用于實(shí)現(xiàn)圖2的遠(yuǎn)程終端240。在該情況下，CPU1502可以用于執(zhí)行在顯示設(shè)備1508上顯示的用戶接口。顯示設(shè)備1508可以顯示機(jī)器視覺分析的結(jié)果、質(zhì)量度量、系統(tǒng)狀況或其他類型的與機(jī)器視覺系統(tǒng)有關(guān)的信息。輸入設(shè)備1510可以使用戶能夠?qū)⑿虏樵冚斎氲揭曈X服務(wù)器，或者遠(yuǎn)程地更新控制器軟件或攝像機(jī)設(shè)定。存儲(chǔ)器單元1506或磁盤存儲(chǔ)單元1504可以用于存儲(chǔ)用戶接口軟件或新的機(jī)器視覺算法。
[0144]5.機(jī)器視覺系統(tǒng)、鍛造螺栓檢驗(yàn)的進(jìn)一步示例性的使用
[0145]圖2所示的機(jī)器視覺系統(tǒng)200可適于利用不同類型的成像硬件來檢驗(yàn)不同產(chǎn)品的不同方面。在下面提供的實(shí)施例中，利用將鋼制坯件壓縮成螺栓形狀的鋼鍛造工藝來制造鋼制螺栓。鍛造工藝生產(chǎn)出較強(qiáng)的螺栓，但是如果內(nèi)部應(yīng)力過大，也會(huì)導(dǎo)致早產(chǎn)故障。在下面的實(shí)施例中，利用機(jī)器視覺系統(tǒng)來檢驗(yàn)鍛造螺栓的截面以確定質(zhì)量度量。
[0146]圖12A描繪了利用成像硬件捕獲的鍛造螺栓的數(shù)字圖像600。在該實(shí)施例中，成像硬件是平板數(shù)字掃描儀，其非常適用于生成特征在于難以檢測(cè)的相對(duì)小區(qū)域的高分辨率數(shù)字圖像。如圖12A所示，由于在鍛造工藝中鋼的壓縮導(dǎo)致的應(yīng)力，使得鍛造螺栓在鋼材中產(chǎn)生了螺旋圖案。如果螺旋圖案過于接近零件的邊緣，則鍛造螺栓會(huì)過早地故障。
[0147]利用與圖2所描繪的機(jī)器視覺系統(tǒng)200類似的系統(tǒng)，平板數(shù)字掃描儀所捕獲的數(shù)字圖像600能夠發(fā)送到控制器以進(jìn)行機(jī)器視覺分析。首先，圖像調(diào)節(jié)機(jī)器視覺算法應(yīng)用于數(shù)字圖像以增強(qiáng)數(shù)字圖像的亮度和對(duì)比度。然后，一系列機(jī)器視覺算法應(yīng)用于數(shù)字圖像600以計(jì)算內(nèi)部螺旋圖案的特征測(cè)量951。在該實(shí)施例中，應(yīng)用機(jī)器視覺算法，其標(biāo)識(shí)螺栓材料內(nèi)的螺旋圖案幾何形狀。附加的機(jī)器視覺算法應(yīng)用于所標(biāo)識(shí)的幾何形狀以表示螺旋的具有特征形狀的部分。在該情況下，特征測(cè)量951是具有特征形狀的螺旋的部分之間的有效寬度。一個(gè)或多個(gè)邊緣檢測(cè)機(jī)器視覺算法還可應(yīng)用于數(shù)字圖像600以確定螺旋952的邊緣。
[0148]圖12B描繪了具有螺栓形狀的特征測(cè)量951和各關(guān)鍵測(cè)量952的粗體的圖像。測(cè)量包括例如螺栓的柄部與頭部連接的彎曲部分的半徑、螺栓的寬度以及其他測(cè)量。
[0149]然后，計(jì)算的測(cè)量可用于計(jì)算質(zhì)量度量。在該實(shí)施例中，質(zhì)量度量與螺旋的特征測(cè)量951和螺栓的關(guān)鍵尺寸952之間的差別有關(guān)。如果該差別小于所建立的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則螺栓在檢驗(yàn)中為不及格。
[0150]當(dāng)在類似于圖2的機(jī)器視覺系統(tǒng)200的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)，機(jī)器視覺分析能夠用來基于從當(dāng)前零件計(jì)算的測(cè)量與來自之前制造的零件的測(cè)量的聚合來計(jì)算另一質(zhì)量度量。另夕卜，數(shù)字圖像、測(cè)量和質(zhì)量度量能夠發(fā)送到視覺服務(wù)器中以便存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。所選的信息還可以經(jīng)由視覺服務(wù)器發(fā)送到遠(yuǎn)程終端的以便顯示給用戶。
[0151]6.機(jī)器視覺系統(tǒng)、魚缸監(jiān)控器的進(jìn)一步示例性使用
[0152]機(jī)器視覺系統(tǒng)還能夠用于幾乎實(shí)時(shí)地監(jiān)控過程?；诶脵C(jī)器視覺系統(tǒng)計(jì)算的度量，可以利用遠(yuǎn)程終端處的用戶接口隨時(shí)間推移來監(jiān)控該過程。
[0153]圖13描繪了示例性的用戶接口屏幕，顯示了在遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的喂魚過程的圖像。利用與圖2所示的機(jī)器視覺系統(tǒng)200類似的機(jī)器視覺系統(tǒng)，能夠利用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)來捕獲魚在缸中的一系列數(shù)字圖像。各魚表現(xiàn)為數(shù)字圖像701中的黑像素705的群組。一系列數(shù)字圖像記錄在設(shè)定時(shí)間增量，類似于數(shù)字?jǐn)z像錄像，除了時(shí)間增量不必如通常為人類觀察目的所捕獲的視頻中所使用的那樣盡可能小。每個(gè)數(shù)字圖像從攝像機(jī)發(fā)送到控制器，控制器對(duì)每個(gè)捕獲的圖像執(zhí)行一系列機(jī)器視覺算法。在該情況下，控制器對(duì)集合中的每個(gè)數(shù)字圖像實(shí)現(xiàn)斑點(diǎn)檢測(cè)機(jī)器視覺算法?？刂破饔?jì)算例如圖像中的多個(gè)斑點(diǎn)(缸中魚)和斑點(diǎn)的質(zhì)心(魚的位置)，作為示例性測(cè)量。
[0154]然后，將每個(gè)圖像和關(guān)聯(lián)測(cè)量作為數(shù)據(jù)幀發(fā)送到視覺服務(wù)器。然后，視覺服務(wù)器的聚合器基于斑點(diǎn)數(shù)量和檢測(cè)到的斑點(diǎn)位置的變化(表示魚在缸中的運(yùn)動(dòng))來計(jì)算一組質(zhì)量度量。示例性的質(zhì)量度量可以表示例如每個(gè)魚的運(yùn)動(dòng)量。另一示例性的質(zhì)量度量表示魚缸中總體運(yùn)動(dòng)水平的聚合。圖13描繪了示例性的用戶接口屏幕700，其包括魚缸701的數(shù)字圖像和通過聚合器計(jì)算且顯示為時(shí)間的函數(shù)的質(zhì)量度量702(魚的運(yùn)動(dòng))。通過控制器計(jì)算的測(cè)量，諸如斑點(diǎn)數(shù)量703，還可以顯示在用戶接口上。由于捕獲了魚缸的新圖像，在用戶接口屏幕700上更新相應(yīng)的質(zhì)量度量和測(cè)量的可視化。
[0155]質(zhì)量度量可用于控制喂食過程。在該實(shí)施例中，總運(yùn)動(dòng)水平表明了魚是否級(jí)饑餓。饑餓的魚移動(dòng)得更快且它們會(huì)在喂食期間移動(dòng)得更快。利用機(jī)器視覺系統(tǒng)，可以將信號(hào)從遠(yuǎn)程終端(或控制器)發(fā)送到位于缸處的設(shè)備以便當(dāng)總運(yùn)動(dòng)水平超過閾值時(shí)自動(dòng)給魚喂食。
[0156]提供前面的說明以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用各個(gè)實(shí)施方案。具體的設(shè)備、技術(shù)和應(yīng)用的描述僅作為實(shí)施例來提供。對(duì)于本文所描述的實(shí)施例的各種變型例對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的，并且本文中所限定的總原理可應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用，而不偏離各個(gè)實(shí)施方案的精神和范圍。因此，各個(gè)實(shí)施方案不意在局限于本文所描述和圖示的實(shí)施例，但是它們要與權(quán)利要求一致的范圍相符合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量度量的機(jī)器視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 控制器，其經(jīng)由第一數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與圖像獲取設(shè)備連接，其中所述控制器配置為: 經(jīng)由所述第一數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從所述圖像獲取設(shè)備接收數(shù)字圖像，其中所述數(shù)字圖像表示所述產(chǎn)品的至少一部分； 利用第一機(jī)器視覺算法來分析所述數(shù)字圖像以計(jì)算所述產(chǎn)品的測(cè)量；以及 經(jīng)由第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送所述數(shù)字圖像和所述測(cè)量； 視覺服務(wù)器，其經(jīng)由所述第二網(wǎng)絡(luò)與所述控制器連接，其中所述視覺服務(wù)器配置為: 經(jīng)由所述第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從所述控制器接收所述數(shù)字圖像和所述測(cè)量； 基于所接收的測(cè)量和其他先前捕獲圖像的先前計(jì)算測(cè)量的聚合來計(jì)算所述質(zhì)量度量；以及 將所述數(shù)字圖像和所述測(cè)量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)中；以及 遠(yuǎn)程終端，其經(jīng)由所述第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與所述視覺服務(wù)器連接，其中所述遠(yuǎn)程終端配置為: 經(jīng)由所述第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從所述視覺服務(wù)器接收所述數(shù)字圖像和所述質(zhì)量度量；以及 在所述遠(yuǎn)程終端上顯示所述數(shù)字圖像和所述質(zhì)量度量。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)， 其中所述遠(yuǎn)程終端進(jìn)一步配置為: 在所述遠(yuǎn)程終端處接收來自用戶的對(duì)于新質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的請(qǐng)求；以及 在所述遠(yuǎn)程終端上顯示對(duì)應(yīng)于所述新質(zhì)量度量的第二測(cè)量； 其中所述視覺服務(wù)器進(jìn)一步配置為: 利用第二機(jī)器視覺算法來分析所接收到的數(shù)字圖像以計(jì)算所述產(chǎn)品的所述第二測(cè)量；以及 將所述第二測(cè)量發(fā)送到所述遠(yuǎn)程終端以便顯示。3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述視覺服務(wù)器進(jìn)一步配置為: 響應(yīng)于在所述遠(yuǎn)程終端處接收到的對(duì)于所述新質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的所述請(qǐng)求而從所述數(shù)據(jù)庫中取回多個(gè)先前存儲(chǔ)的數(shù)字圖像； 利用所述第二機(jī)器視覺算法來分析所述多個(gè)先前存儲(chǔ)的數(shù)字圖像以計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)先前存儲(chǔ)的數(shù)字圖像的多個(gè)第二測(cè)量； 基于所述多個(gè)第二測(cè)量以及基于所接收到的數(shù)字圖像的所述第二測(cè)量的聚合來計(jì)算第二質(zhì)量度量；以及 將所述第二質(zhì)量度量發(fā)送到所述遠(yuǎn)程終端以便顯示。4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述圖像獲取設(shè)備是具有兩維光學(xué)傳感器陣列的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述視覺服務(wù)器進(jìn)一步配置為將所述數(shù)字圖像和所述質(zhì)量度量匯編為網(wǎng)頁內(nèi)容并且利用因特網(wǎng)瀏覽器將所述網(wǎng)頁內(nèi)容發(fā)送到所述遠(yuǎn)程終端以便顯示。6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程終端進(jìn)一步配置為: 顯示描繪所述質(zhì)量度量的圖形表示，其中響應(yīng)于存檔服務(wù)器接收到后續(xù)的數(shù)字圖像以及后續(xù)產(chǎn)品的后續(xù)測(cè)量而更新所述圖形表示。7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述控制器配置為控制多個(gè)檢驗(yàn)站的操作，每個(gè)檢驗(yàn)站具有圖像獲取設(shè)備。8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步配置為: 接收來自自動(dòng)控制器的表明所述產(chǎn)品存在的信號(hào)；以及 將指令發(fā)送到所述多個(gè)檢驗(yàn)系統(tǒng)的至少一個(gè)檢驗(yàn)系統(tǒng)以捕獲所述數(shù)字圖像。9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程終端進(jìn)一步配置為接收來自用戶的對(duì)于更新的機(jī)器視覺算法的請(qǐng)求； 其中所述視覺服務(wù)器進(jìn)一步配置為接收來自所述遠(yuǎn)程終端的所述請(qǐng)求并且將更新的機(jī)器視覺算法發(fā)送到所述控制器；以及 其中所述控制器進(jìn)一步配置為利用更新的機(jī)器視覺算法來分析所接收到的數(shù)字圖像。10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程終端進(jìn)一步配置為接收來自用戶的對(duì)于圖像獲取設(shè)定的請(qǐng)求； 其中所述視覺服務(wù)器進(jìn)一步配置為接收來自所述遠(yuǎn)程終端的所述請(qǐng)求并且將所述圖像獲取設(shè)定發(fā)送到所述控制器；以及 其中所述控制器進(jìn)一步配置為在所述圖像獲取設(shè)備上實(shí)施所述圖像獲取設(shè)定。11.用于監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量度量的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括: 經(jīng)由第一數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將來自圖像獲取設(shè)備的數(shù)字圖像發(fā)送到控制器，其中所述數(shù)字圖像表示所述產(chǎn)品的至少一部分； 利用第一機(jī)器視覺算法在所述控制器處分析所述數(shù)字圖像以計(jì)算所述產(chǎn)品的測(cè)量； 經(jīng)由第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將所述數(shù)字圖像和所述測(cè)量從所述控制器發(fā)送到視覺服務(wù)器； 將所述數(shù)字圖像和所述測(cè)量存儲(chǔ)到所述視覺服務(wù)器處的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)； 在