彈性薄膜可視化檢測系統
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在原型階段，Invotec的工程師與客戶工程師在數學上定義每一類型的缺陷，同時開發照明和視覺工具以便持續識別缺陷。他們決定需要多項檢查過程來鑒別產品質量。“在尋找區域缺陷，例如內含物和薄的斑點，系統會采用兩個直方圖來尋找高對比度的區域。”Invotec管理工程師Mike Updike說。一個直方圖用來尋找暗的區域，另一個直方圖用來尋找亮的區域。如果沒有發現這樣的區域，我們就確定這片地方沒有缺陷。如果發現了一個高對比度的區域，無論是暗點或是亮點，應用一個區域工具尋找潛在的缺陷。這個區域工具用直方圖中的信息更好地識別了缺陷的尺寸。一旦受檢區域被區域工具鎖定后，另外一個直方圖工具和缺陷檢查工具組就會被直接應用，來檢查潛在的缺陷。后面兩個工具組的結果是一個對比等級、缺陷尺寸和缺陷位置。用這三個值與預設的拒絕閾值進行比較。
當尋找邊緣缺陷的時候，攝影機在一個極小的區域應用十個與薄膜材料邊緣垂直的邊緣工具，每一個工具導出一個邊緣位置的可讀數值。薄膜材料在攝影機下穿過的時候，攝影機得到了這些讀數的平均值，來找到邊緣。為了找到邊緣缺陷，每一個獨立的讀數都要與平均值對比，如果它們比預置的限制變動值還要大，那么該區域就被定義為缺陷。系統的缺陷變動值有對比限制、亮度、大小限制、亮度、對比限制，暗度、大小限制，暗度、邊緣方差正極限以及邊緣方差負極限。
Invotec采用先進照明紅色背光來照亮薄膜以便成像。該光線波長為660納米，光強為0.550mw/cm2，在檢測過程中提供了薄膜良好的對比度和著色度。兩個視覺系統在提供必要的檢測分辨率的同時覆蓋了薄膜帶的寬度。第一個嵌入該設置的視覺系統是Insight 5403，分辨率為1600*1200像素，這一分辨率使該設備能夠精確檢測幾乎百分之六十的薄膜寬度。Invotec增加了一個Cognex Insight 5603視覺系統來與Insight 5403 組合，以覆蓋薄膜的全部寬度。Insight 5603與Insight 5403有相同的分辨率，但是它的處理器速度幾乎是后者的兩倍。兩臺Insight 5603已被嵌入同一臺系統， 以縮短運行周期。
圖2、由視覺系統截取的典型的缺陷在生產環境中
Invotec開發出一款手動載入和驅動的原型設備，這是應用于生產環境中的第一步。這臺設備用兩條直徑一英尺的小棒固定薄膜，這些小棒的間距讓監測的部分受到較小的張力。前一根小棒是手動旋轉的，以便使薄膜對準攝像機， 后面的旋轉輪具有相當高的旋轉摩擦力。在后面的旋轉輪旋轉之前，可以為輕微伸展的薄膜增加一些伸展力。
圖3、完整的機械視覺設備在使該應用完全適應產品還面臨巨大的挑戰，即薄膜如何在視覺系統中移動并在固定錠上伸展。在薄膜伸展的時候，視覺感應裝置下區域的薄膜厚度會發生改變。Invotec的工程師意識到，要得到可重復操作的檢查結果，補償這一厚度變化很重要。他們通過將攝像機下的畫面分為三個與薄膜帶運動方向平行的附屬區域，實現了這一目標。
當薄膜的一個部分移動到第一次區域，視覺系統就會對該區域實施一次檢查，同時測量背景的平均亮度，當這一區域移入下一次區域，視覺系統的輸入數據就會做相應調整以補償背景亮度， 同時拍下另一幅照片。這幅照片中同樣會計算平均亮度，當這一區域在移入下一子區域時，輸入數據也會做同樣調整。結果是，無論薄膜如何移動，或是被伸展，視覺系統都能提供連續的檢查結果。
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