簡述視覺技術(shù)在隨車資料檢測中的應(yīng)用

劉青 王鑫 蘇健邦

摘 要 隨車資料為整車制造廠依據(jù)國家法規(guī)要求隨車發(fā)配的相關(guān)證件，用于車輛上牌、生產(chǎn)一致性確認等，因為隨車資料涉及參數(shù)較多，主機廠量產(chǎn)往往通過人工設(shè)定參數(shù)、系統(tǒng)自動打印來滿足量產(chǎn)節(jié)拍，其中各準(zhǔn)備及實施環(huán)節(jié)存在品質(zhì)隱患，本文主要介紹通過利用視覺識別技術(shù)配合機電設(shè)備，實現(xiàn)隨車資料全數(shù)檢查功能方案。

關(guān)鍵詞 視覺識別;隨車資料;合格證;工藝技術(shù);整車檢查

前言

隨車資料是指由整車生產(chǎn)廠隨車發(fā)放的相關(guān)證件證明，包含機動車出廠合格證、車輛一致性證書、汽車能源消耗量標(biāo)識、環(huán)保信息清單以及隨車粘貼的車身銘牌等。隨車資料需要滿足法律法規(guī)、國家或地方政府發(fā)布的強制性要求和標(biāo)準(zhǔn)[1]。法規(guī)對于隨車資料一般有相應(yīng)的紙張版式、字體、顏色、參數(shù)內(nèi)容有相應(yīng)的規(guī)定和要求，主機廠依據(jù)法規(guī)解讀信息，制定相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置、打印、檢查方案，確保與車輛信息的一致性。由于涉及字段、參數(shù)設(shè)置內(nèi)容較多，主機廠出荷時采用抽查檢查方案。但人員設(shè)置以及生產(chǎn)系統(tǒng)配置偶爾也會出現(xiàn)錯誤，抽查無法確保無不良流出，因此有必要檢討出荷全檢方案。

1 現(xiàn)狀檢查方案說明

目前，受限于板鏈節(jié)拍，VQ對打印后的合格證、COC、能耗標(biāo)簽、國環(huán)標(biāo)簽車架號、發(fā)動機號等進行人工核對，確保隨車資料不會放錯車輛，其他打印內(nèi)容如果由于源流科室發(fā)生變化未及時更新以及IT系統(tǒng)發(fā)生異常打出錯誤信息，目前是無法及時發(fā)現(xiàn)（如圖1）。過往生產(chǎn)實績來看也確實存在流出的情況。調(diào)查國內(nèi)其他主機廠，設(shè)定方式與檢查方式與我們類似，也都有不良流出的情況。為杜絕法律法規(guī)相關(guān)證件流出，急需檢討相應(yīng)的全檢方案。

2 隨車資料全檢方案說明

2.1 視覺識別技術(shù)介紹

機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能，但并不僅僅是人眼的簡單延伸，更重要的是具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。一個典型的工業(yè)機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)，包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機械工程技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)、人機接口技術(shù)等。利用設(shè)備可視化視覺捕捉系統(tǒng)進行隨車資料核對。原理[2]：通過利用高分辨率攝像頭以及CCD處理器對隨車資料內(nèi)容進行圖像采集，與系統(tǒng)內(nèi)模板進行比對，確認隨車資料內(nèi)容是否正確。

2.2 拍攝機構(gòu)組成

通過開發(fā)適用于現(xiàn)場布置環(huán)境的拍攝識別機構(gòu)，實現(xiàn)隨車資料拍攝。隨車證件包含合格證、COC證書、能耗標(biāo)簽、國環(huán)清單，該四份證件通過打印機打印后裝訂發(fā)放。隨車資料核對系統(tǒng)設(shè)計包含識別系統(tǒng)（4臺相機），設(shè)備機架，控制系統(tǒng);識別系統(tǒng)包括高分辨率工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、輔助光源等;采用日本知名品牌Sentech 的1200 萬像素高清相機;鏡頭采用Hegho 品牌，可以遠距離聚焦成像;輔助光源為紅外同軸光源，帶電源控制器，光照強度可以調(diào)節(jié)，發(fā)光柔和、不刺眼。隨車證件打印完成后放置在拍攝位置，按下按鈕拍攝，系統(tǒng)通過與模板對比，將對比結(jié)果在顯示器上進行顯示，實現(xiàn)自動化檢查。相機拍攝為避免外部光源對拍攝效果的影響，采用下部拍攝內(nèi)置式光源。

銘牌拍攝機構(gòu)主要是輪轂識別系統(tǒng)，銘牌識別系統(tǒng)，線激光系統(tǒng)（感應(yīng)車身位置），光柵（感應(yīng)車頭位置，觸發(fā)相機拍照）和控制系統(tǒng)組成;輪轂識別系統(tǒng)拍攝右前輪轂，判斷車型派生調(diào)整銘牌拍攝攝像頭的高度和相對長度;線激光系統(tǒng)感應(yīng)車身相對板鏈位置調(diào)整攝像頭B向相對位置，光柵感應(yīng)車頭位置觸發(fā)相機實現(xiàn)精準(zhǔn)拍攝，根據(jù)拍攝結(jié)果進行與模板進行對比輸出檢測結(jié)果。

2.3 檢測流程及系統(tǒng)

檢測機構(gòu)分為隨車證件與銘牌，相應(yīng)的觸動及系統(tǒng)構(gòu)成存在細微差異。

隨車證件需要人為輔助檢測。主要流程為：①將隨車資料放入設(shè)備對應(yīng)的識別區(qū)域內(nèi);②按下開始檢測按鈕;③4份證件（合格證/COC證書/能耗標(biāo)識/國環(huán)清單）相機識別;④工控機對拍攝圖片進行識別數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)與設(shè)定相應(yīng)模板開展對比;⑤工控機將對比結(jié)果通過顯示屏以及聲光報警系統(tǒng)輸出;⑥對比結(jié)果OK進行下一臺車作業(yè)，對比結(jié)果NG將車輛打出線外進行人工復(fù)核。

銘牌黏貼在車身上，實現(xiàn)拍攝的方法有2種，1種為人工拿取攝像頭開展拍攝，另一種可選擇通過驅(qū)動機構(gòu)進行XYZ三軸移動拍攝，實現(xiàn)精準(zhǔn)拍攝識別。拍攝流程主要是[3]：①感應(yīng)光柵：感應(yīng)到車頭位置，輸出信號給PLC;②PLC給輪轂識別相機拍照信號，同時觸發(fā)線激光工作;③輪轂識別相機判斷車輛型號并將車型代碼發(fā)送給PLC;④PLC驅(qū)動XYZ平臺將銘牌拍攝像機移動到該車型拍照基準(zhǔn)點位置;⑤線激光掃描車輪廓，分析出當(dāng)前車輛B方向偏移量并傳給PLC;⑥PLC根據(jù)B方向偏移量再次在B方向移動銘牌拍攝像機到當(dāng)前車輛合適的拍照位置;⑦PLC根據(jù)車型信息和產(chǎn)線鏈板運動速度，在特定的延時時間給予銘牌拍攝像機拍照;⑧工控機判斷結(jié)果，顯示器顯示檢測結(jié)果;⑨對比結(jié)果OK進行下一臺車作業(yè)，對比結(jié)果NG將車輛打出線外進行人工復(fù)核。

3 結(jié)束語

隨車資料作為法規(guī)要求證件，涉及上牌以及環(huán)保部門查驗，出錯后嚴重影響顧客體驗，重要度逐漸提高。因此考慮主機廠全數(shù)檢查方案，對于檢查方案提出以下論點：

（1）采用視覺識別技術(shù)，通過工業(yè)相機拍攝識別與模板核對實現(xiàn)全數(shù)檢查;

（2）隨車證件為4份，基于生產(chǎn)節(jié)拍考慮布置不同個數(shù)相機，通過在原有工作臺基礎(chǔ)上進行改造，可實現(xiàn)檢查員快速作業(yè)，滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求;

（3）銘牌拍攝采用XYZ三軸驅(qū)動機構(gòu)，通過光柵傳感器、線激光傳感器、輪轂識別機構(gòu)，確定車型以及車輛相對板鏈位置，實現(xiàn)銘牌精準(zhǔn)拍攝，確保拍攝準(zhǔn)確率。

總體通過利用視覺識別技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場實績情況設(shè)計相應(yīng)的拍攝機構(gòu)以及作動方案，實現(xiàn)隨車資料在線拍攝、在線核對的全檢作業(yè)，確保無不良流出。

參考文獻

[1] 周忠輝.步進電機驅(qū)動的實現(xiàn)方法[J].儀表技術(shù)與傳感器，2004， （11）：61-62.

[2] 張江明，張娟. 淺談制造業(yè)中計算機視覺檢測技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（29）：24.

[3] 殷宏武. 智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析，2018，（8）： 117-118.