基于VisionPro技术的汽车仪表视觉检测

马静静（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于VisionPro技术的汽车仪表视觉检测

马静静
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

随着视觉技术的功能日益强大， 很多领域内都需要视觉技术来对产品进行检测，本文主要描述使用基于VisionPro技术的仪表视觉检测，使用相机对汽车仪表的功能进行功能检测，有效的控制质量风险，进而提升产品的质量。

VisionPro；相机；汽车仪表；检测；质量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.025

CLC NO.: U467.4Document Code: BArticle ID: 1671-7988(2015)12-69-03

引言

康耐视VisionPro技术系统组合机器视觉技术, 具有快速而强大的应用系统开发能力。 VisionPro QuickStart ™ 利用拖放工具，以加速应用原型的开发。这一成果在应用开发的整个周期内都可应用。通过使用基于 COM/ActiveX 的VisionPro 机器视觉工具和 Visual Basic ® 、 Visual C++ ®等图形化编程环境，开发应用系统。与 MVS-8100 ™ 系列图像采集卡相配合， VisionPro 使得制造商、系统集成商、工程师可以快速开发和配置出强大的机器视觉应用系统。

1、功能特点与性能

VisionPro技术可以实现数值，结果和图像之间的快速通讯，动态定位跟随工具与工具设置简易的职能软件，可重复使用的工具组织和自定义的工具缩短了开发时间，利用现代多和机器提供最大能力，支持典型的 PC操作系统，如32bit/64bit 的microsoft Windows。

图1　基于PC的应用　

　图2　（硬件展示）

图3　解决方案展示

此系统具备快速灵活的强大开发功能，简化视觉系统与其他主控制程序的融合处理，兼容多种 Cognex MVS-8100系列图像采集卡，通过 QuickStart 拖放工具加速原型应用，配合视觉工具库，以获得高性能。

2、硬件的选择与通讯接口的实现

使用Gige接口技术，实现相机与VisionPRO软件的通讯。GigE Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。在工业机器视觉产品的应用中，GigE Vision允许用户在很长距离上用廉价的标准线缆进行快速图像传输。GigE Vision标准的特点包括快捷的数据传输速率——最高达到1,000Mbit/s（基于1000BASE-T传输介质标准）——以及最远可达100米的传输距离（有些生产商甚至宣称可达150米）。这一距离超过了IEEE 1394、USB和同由自动化成像协会管理且同样应用于机器视觉产品的Cameralink通信协议的传输距离。GigE Vision主要由四部分构成：

■ 基于UDP协议的GigE Vision控制协议：该标准定义了如何对设备进行控制和组态。规定了相机和计算机之间发送图像及配置数据的流通道和机制；

■ GigE Vision流控制协议：该协议涵盖了数据类型的定义和通过GigE传输图像的方式；

■ GigE设备发现机制：该机制提供了获取IP地址的方法；

■ 基于GenICam标准的XML描述文件：该数据表单提供了相机控制和图像数据流访问的权限。

GigE Vision具有如下特点[1]：

电缆长度最长可伸展至100m（转播设备上可无限延长）；

带宽达1Gbit，因此大量的数据可即时得到传输；

可使用标准的NIC卡（或PC上已默认安装）；

可使用廉价电缆（可使用通用的Ethernet电缆（CAT-6））；

GigE Vision™的缺点:对所连接的计算机性能有一定要求；

GigE设备上加入了图像采集卡功能，因此作为系统来说价格便宜了，但采用标准GIGE接口的相机，如basler,SONY, Vistek，Baumer等品牌。

图4　

正是因为GigE Vision接口标准的这些特点，也让GigE Vision工业相机相比其他相机来说，具有一定的性能优势。例如：GigE Vision相机作为一款数字相机，与模拟相比相比，无需图像采集卡且更偏重与图像处理功能；相对于 Camera Link相机而言，GigE Vision相机的优势就在于其传输距离长，无需图像采集卡和更偏重于图像处理功能；相对于IEEE 1394相机而言，GigE Vision相机的最大数据率更高，传输距离更长；而相对于USB 相机而言，GigE Vision的优势在于其具有更完整的标准、更高的最大数据率，更长的传输距离。

3、软件的工具（功能函数）

VisionPro 软件以下几种工具会常用于汽车仪表测试中：

1）CogPMAlignTool；

2）CogFindLineTool；

3）CogHistogramTool；

4）CogcolormatchTool。

图5　总工具栏

图6　仪表的功能检测与分析

本文主要介绍此系统对汽车仪表的的视觉检测。

图7　仪表总成

不同汽车仪表板的仪表不尽相同，但是一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。对于仪表的显示有主要4种方式。

（1）对仪表指针的检测

自汽车仪表诞生以来，指针式仪表就占据着主导地位，虽然近年来出现了 LCD、激光模拟指针等众多仪表显示技术，但是指针式仪表显示的直观性等优点，依然被绝大多数汽车所优先采用。众多信息是通过指针的转动来显示，所以可见仪表中指针检测的重要性。

图8　

（2）对仪表的指示灯的检查

众所周知，汽车仪表上有很多的指示灯，分别含有不同的含义，对驾驶员有着极其重要的提醒与警告，同时给维修维护也有着很大的帮助，所以对仪表的指示灯的检查也至关重要。 随着LED的发展,仪表指示灯也有很多种颜色，同时行业内也会定义不同的颜色具备不一样的含义, 如黄色灯为警告灯，红色灯为报警灯，此时我们就需要对仪表的颜色进行防错与检测,在实际的生产制造过程中，由于表牌的缺陷也会影响到指示灯的完整性，视觉检测软件，如VISIONPRO，还可用于检查指示灯的形状的完整性，能监测到细微的差别，并有效地指出缺陷区，从而更加有效的控制产品质量。

图9　

（3）对显示屏的检查

所谓的行车电脑显示屏普遍应用，就赋予了显示屏更强大的功能，可以通过显示屏幕把行车电脑的一部分数据用屏显的方式显示出来。大多数行车电脑显示有平均油耗，瞬时油耗、室外温度、平均车速、驾驶时间、单次行驶里程等数据。为保证显示的准确性，在产品出厂前，同样需要对显示屏的功能进行监测。

图10　

4、小结

随着科技的发展，汽车仪表的功能也越来越强大，随之，检测技术就会跟着发展。而视觉检测作为前沿科技，产品的质量覆盖面也会增大，运用视觉检测技术，会更加完善产品的检测项目，可见视觉检测技术的发展，推动产品的质量提升，进而提高生产力，推动整个社会的发展，都是有巨大贡献。

[1] 陈祎.白瑞林.赵洁.嵌入式机器视觉检测软件的构件化设计[M]. 2011(10).

[2] 龙智帆,孙志海,孔万增.算法可重构的工业视觉饮料瓶盖缺陷检测.2012.02.

[3] 赵大兴,王璜,朱锦雷.基于机器视觉的织物疵点检测系统.2008 (06).

[4] 章毓晋.图像分析.2005.

Visual inspection of automobile instrument based on VisionPro Technology

Ma Jingjing
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

With the function of visual technology increasingly powerful, many areas require visual technology to test the product，This paper mainly describes using instrument based on the technology of VisionPro visual inspection, Use the camera to function test, the function of auto instrument effective quality control risk, and enhance the quality of the products.

VisionPro; camera; I nstrument; test; quality

U467.4

B

1671-7988（2015）12-69-03

马静静，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。