零瑕疵？！Allied Vision Manta相机用于商用汽车刹车的图像分析

Knorr-Bremse是世界领先的商用车辆制动系统制造商。零瑕疵是Knorr-Bremse生产盘式刹车的指导方针。

 如何做到零瑕疵？

如今，Knorr-Bremse采用一套图像处理系统检查刹车是否正确安装，系统配备了智能软件，并连接了数据库，能通过64种不同的检测特性来检测1200种刹车。

蓝灰色的刹车系统检测仓

蓝灰色的刹车系统检测仓放在一条小型组装线的末端。别看它看起来不起眼，但却身兼重任，保障着刹车生产的质量：

每个被安放在工件移动小车上的重要刹车部件都须在检测舱工作区域经过精确检测；同时视觉系统被开启，三台相机和两台激光标线仪都对准刹车，配备的智能软件在数微秒内就能计算出盘式刹车是否根据规范正确地安装了零部件，以确保它在汽车中正常运行。此外，采集到的数据库信息还能用来判断是否可以通过返工来消除缺陷。

刹车是汽车上最重要的安全部件，一切都必须完美无缺，刹车不能在汽车行驶时失效。

——Knorr-Bremse公司盘式刹车领域

项目经理 Thomas Bauer

 项目背景

在这条小型组装线上，Knorr-Bremse为商用汽车生产全套盘式刹车，这些商用汽车包括6吨至44吨的卡车、公共汽车和拖车行业用到的牵引车，大约共有1200种刹车，而且这个数目还在增加。

Knorr-Bremse的相关负责人在决定采用图像处理系统之前，生产部门人员不得不采用肉眼方式检测刹车的质量，但由于肉眼检测始终受到人为因素影响，因此最终Knorr-Bremse选择了可靠的自动化解决方案。

由于产品种类的多样性，这个项目产生了特殊的要求。Thomas Bauer正在寻找一款硬件上完全独立，而且能向上扩展的新型图像处理系统。除此之外，系统还必须与现有的应用或软件算法兼容。

解决方案

三个专业的合作伙伴

为了满足这些要求，三家公司组成了合作伙伴联盟关系。

德根多尔夫的Streicher Maschinenbau公司负责建造控制柜，包括电气图、测试舱的机械结构等。

同时，Thomas Bauer联系了在普赫海姆的Stemmer Imaging公司的Jörg Shimitz，在普赫海姆的实验室里，工程师们已在过去几年中测试了多款盘式刹车的应用，并进行了可行性研究。Jörg Shimitz非常熟悉产品种类，因而能根据实验室的测试结果设计出部件。Stemmer Imaging在很短的时间内将图像处理零部件交付给项目的牵头者——位于菲尔斯比堡的Neupro Solution公司，以便他们将零部件整合在自己的系统中。

鉴于盘式刹车的生产量较低，客户订购的数量各不相同，我们开始考虑建立一个数据库。

——Neupro Solution公司

常务董事 Dieter Progl

Neupro是数据库制造商甲骨文公司的正式合作伙伴，因此他们能在短时间内提供合适的组合方案，包括件号和测试次数。刹车是需要进行文档记录的零部件，这就是为什么图像数据和检测数据都需要在数据库中存档，然后传输到更高级控制中心的原因。Neupro同时也交付了PLC接口，Korre-Bremse公司通过PLC接口重新调用数据，然后在电脑主机上进一步处理。

然而，盘式刹车的相应生产数据必须首先在测试舱中收集。这一步由三台Allied Vision的GigE Vision相机和Teledyne Dalsa的Sherlock图像处理软件共同完成。所选择的相机是两台Allied Vision GigE Vision Manta G-504C相机和一台Manta G-146C彩色相机，由千兆以太网供电。

适用于Oracle的Neuro-Sherlock插件将数据传输到数据库。每个检测算法都是全局性的，并且用件号通过数据库进行调用。此外，系统能统计性地评估数据库中的测量数据并在预先设定的阈值内算出一个统计近似值。

配备Allied Vision Manta相机的测试仓

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灵活的图像处理系统

图像处理系统侧重于检测细节，但被检测的部分会有所不同。这样一来，系统就解决了多种多样的零部件检测的问题。图像处理软件会自动记忆某些预定的阈值。更值得一提的是，系统的向上扩展性可以量化，如测试的次数，相机的数量以及检测站的数量。此外，图像处理系统能一次性完成多项任务，包括激光三角测量、图形辨识、颜色辨识和零部件测量。

信息可追溯

为了减少图像数据的大小，系统将三张原始图像合在一起，将它们压缩成jpg格式，然后分配一个序列号将它们一起存储起来。

Thomas Bauer解释系统图像处理优势

如果需要，系统可以在几秒内查找到刹车的所有信息。因此，我们非常清楚安装了哪些部件，从而能保证追溯到每颗螺丝钉。

——Knorr-Bremse公司盘式刹车领域

项目经理 Thomas Bauer

安装无需中断生产

Streicher Maschinenbau公司的控制柜和机械结构能够使图像处理系统在生产不中断的情况下安装，甚至能在运行过程中加载PLC。

免维护

这是第一套免维护系统。图像处理应用在每次换批次后自动检测系统，即通过预定的测量区域和参考标记以及减少的曝光时间来检查曝光/位置，一旦检测到数值与预先设定的阈值出现偏离，就会输出一条消息给更高一级的电脑主机。所安装的工业Beckoff计算机也没有风扇，因此同样不需要维护。

三家公司之间平行的跨领域合作更进一步完善了现有的应用。

这次的合作取得了圆满的成功。

——Neupro Solution公司

常务董事 Dieter Progl

Stemmer Imaging是唯一一家按要求交付所有图像处理元件的公司，无论是硬件还是软件，他们的服务迅速。普赫海姆的实验室亦是如此，在那里我们能够进行可行性研究。

——Knorr-Bremse公司盘式刹车领域

项目经理 Thomas Bauer

与Knorr-Bremse的合作非常成功，他们掌握了图像处理所需的技术，Neupro也同样如此，我们的技术都在同一水平线上 。

——Stemmer Imaging公司

图像处理系统销售专员 Jörg Shimitz