制动鼓总成汽车供应商已经尝试了许多不同的视觉系统来检查制动鼓总成，但收效甚微。以前系统的主要问题是它们依赖于使用模式匹配，但在处理程序集中的广泛变化和复杂性方面证明是不够的。

他们的目标是开发一个可靠的机器视觉系统，用于对制动鼓总成进行自动检查，该系统可以考虑到组件的纹理、光泽度、颜色和阴影的变化，以及组件之间的差异。结合了美国国家仪器公司的视觉开发模块(包括视觉构建器)、NI LabVIEW和NI- imaq 1394驱动程序，开发了核心图像处理算法，在大样本集上验证了所开发的算法，并创建了一个高度可靠的视觉系统。

制动测试需求

软件的用户界面显示所有被检查的部分

制动鼓总成测试要求要求检测各种部件的存在、弹簧的反转、部件的正确锁定或啮合、齿轮部件的装配方向、卡子的角度方向、制动衬里的位置、某些部件是否有螺纹、是否有刻字;以及直径、长度和厚度的测量。

供应商需要一个符合成本效益的测试系统，能够满足以下要求:

灵活性-能够测试各种型号的制动鼓。

可靠性-可靠和一致的检查结果。

网络-测试结果可以通过本地网络访问。

交货- 10周的交货时间表，以便完成检验。

紧凑的占地面积-有效利用有价值的生产车间空间。

系统选择了一个索尼FireWire 1280×960像素的数码相机的可编程特性,包括超过12等参数选择快门速度和过滤器,工程师可以从应用程序配置软件。他们使用NI-IMAQ 1394驱动软件与摄像机进行交互。

软硬件结合

制动检测站由一个旋转分度台和安装在其上的夹具组成。每种制动总成都有相应的夹具。在夹具上手动安装制动总成后，气动夹具防止总成移动。在成像过程开始前，一个集中机构确保制动蹄是集中的。

供应商使用了IEEE 1394高分辨率相机和相应的PCI卡。一个软件控制的电动变焦镜头提供了访问不同刹车型号的相机的全分辨率。提供偏振器以减少高反射组件的眩光影响，并选择能够通过软件控制强度的高频光源。

转盘保证制动总成的四个象限可以分别成像，从而提高可用分辨率。这样捕获的图像被转移到PC上进行分析。该定制软件使用各种技术对图像进行分析，并根据鼓是否被接受来驱动标记机制。

软件对系统的成功起着至关重要的作用。对于“底层”应用程序，组件中的一些视觉变化被认为是正常的。此外，背景中部件的存在、缺失或位置的变化会影响部件的检测，而制动蹄片的移动——尽管在一定程度上受到集中机构的限制——也会带来挑战。

刹车有一个不同的基本颜色，这解释了典型的图像处理失败时，引擎盖组件颜色对比度变化。

由于模式匹配在上述条件下不可靠，因此建立了自定义算法。例如，设计了一种算法来检测弹簧的反转。每当一个新的算法被创建或一个现有的算法被修改，供应商必须验证它超过数百个刹车装配图像，以确保它是可靠的整个样本集。国家仪器视觉建设者，以其批处理能力，完成这项任务。

为了确保系统工作正常，我们使用了一种自适应技术，在算法中反复修改某些参数，如阈值，直到找到合适的特征。如果在迭代结束时没有找到该特性，那么就会得出结论:它不存在。根据来自样例集的图像，供应商能够识别出可用于这些迭代的范围，从而减少所需的处理时间。阈值在5步中迭代地从50变化到100，直到某个区域的单个粒子保持不变。

适应组件的变化

利用虚拟仪器和机器视觉技术，在10周的时间内建立了一个全自动制动检测系统。使用定制的、自适应的算法来确保可靠的检查，而不考虑组件的广泛变化。该系统还使客户在选择被检查的功能和检查标准方面具有完全的灵活性，因此从一个模型到另一个模型的更改非常容易。

虽然其他可配置的机器视觉系统不可能进行缺陷分析，但在新系统中，客户可以使用各种缺陷的统计细节来从源头上遏制原材料和上游过程中的问题。最后，系统可以通过网络访问定制的报告。