基于x射线的机器视觉系统

每当我写关于x光系统的文章时，我都会深情地想起我大学毕业后的第一份工作。我曾在Machlett Labs工作，从事他们x射线管生产线的生产工程活动。当时他们是“最先进的”，他们的产品被广泛应用于医疗和牙科x光系统。尽管那个时代技术的遗迹仍然存在，但x射线源的世界已经取得了显著的进步。最终的结果是产生了更独特的x射线图像，这些图像至少可以用于工业应用，如果不是医疗应用的话。在后一种情况下，放射科医生被认为是沿着这条线前进的障碍，因为他们会认为他们的作用被削弱了。此外，固态探测器、成像仪和照相机以及底层计算机技术的进步也对今天的实现做出了贡献。其结果就是从基于胶片的x射线系统向基于数字成像系统的迁移。

在工业环境中，一个发现至少六种基于X射线的机器视觉产品的不同应用。

1.在半导体工业中，它们被用来检查封装内部缺陷和互连问题。
2.在电子工业中，他们用于检查焊点和多层板以进行登记问题。
3.在食品行业中，他们用于在食品中找到外国物体 - 在汉堡馅饼或鸡肉或鱼中的骨骼。
4.在包装产品中，它们被用来检测包装或纸箱中的内容物，以及装满婴儿食品瓶等容器中的异物。
5.在饮料行业中，它们用于监测填充高度，尤其是塑料和玻璃瓶。
6.最后一类一般是非破坏性评价。这包括检查轮胎和金属成形产品(锻件和铸件)的内部条件。

在每一个类中，都可以找到一系列基于“机器视觉”的产品。有些是带有图像增强和交互式工具的数字射线照相系统，使操作员更容易定位图像中关注的区域，并应用这些工具，例如，测量一个区域，对被检查的部件或组件的完整性做出决定。

鉴于最新的X射线源代替改进的图像，可以更容易地施加到具有自动缺陷检测的应用专用系统的X射线图像的机器视觉技术。在某些情况下，甚至可能应用于具有自动缺陷识别的系统的各种模式识别技术。随着现在的处理速度，甚至可以使用基于3D的方法来评估条件的应用程序。

在上面提到的每一个应用程序类中，你都会发现有公司为这类应用程序提供特定于应用程序的基于x射线的机器视觉系统。通常，这是这些公司要处理的唯一一类应用程序。除了应用和营销方面的挑战，以及建立多个分销渠道以应对多个市场所需的资源外，一家公司确实没有理由不能提供产品来应对上述几个甚至所有应用类别。然而，几乎所有的公司在基于x光的机器视觉市场只解决一个应用类别。

值得注意的是，这些公司也不涉及制造业以外的应用(机器视觉以外的市场)，比如国防或安全相关的应用。有一些具有x射线技术背景的商业系统集成商可能在多个应用程序课程以及安全或防御应用程序中承担特定项目的任务。

与本系列中的其他文章一样，从与上述应用类之一相关的X射线机视觉产品的超过20个供应商征集输入。无论何种原因，只有两个回应。这两个公司都被认为是更多的机器视觉基X射线系统的商家系统集成商。

• Scott Stewart - CXR Company, Inc。
• Gary Korkla -安全防御系统

以下是提供给我们问题的答案。

1.贵公司利用基于x射线的机器视觉技术解决哪些特定的基于x射线的机器视觉应用?
[Scott Stewart, CXR Company, Inc.]我们的x光设备主要被食品生产公司用于定位其产品中的污染物。我们为肉类、家禽、乳制品、冷冻食品、烘焙、饮料等行业提供服务。我们可以检测金属、塑料、石头、玻璃、骨头等。该设备还用于医药产品中的外来颗粒检测和电子元器件内部缺陷检测。有一次，我们检查了大号的毛绒泰迪熊，看里面有没有嵌入的针!

[Gary Korla -国防安全系统]我们所解决的申请包括弹药检验，投资铸件，电子元件，食品和药品（消费品）和汽车组件。

2.你能提供一个你们产品用来获取x射线图像数据的一般描述吗?
(Gary)根据应用，所需的灵敏度和分辨率决定了X射线能级和X射线系统的类型。然后，我们看看需要的图像受体，图像增强器，线性二极管阵列，数字面板等，最后是自动化，线路速度，间距等的过程......

(斯科特)目前我们采用X射线管，图像增强器，CCTV相机和CCTV监视器。这就像机场安全行李馆使用的系统一样。

3.对于您所处理的每个应用程序，关键的基于x射线的机器视觉系统性能标准是什么?
(斯科特)重要的是，x射线系统必须有足够的功率来检测非常小的污染物。8毫米或更小)。同样重要的是，该设备易于操作，并适合于恶劣的环境，如低温和洗涤。

(Gary)需要哪种接受标准，即军事或商业，并将被接受实时成像，这并不总是如此。客户在图像质量方面期待什么。在食品和制药的情况下，系统是否必须遵守USDA或FDA标准？

4.基于X射线的机器视觉系统的基础是导致性能提高的基础上的基础技术，正在发生什么变化？
(Gary)改进的图像接收器，提供更高的分辨率在显著的传输速度。几家新制造商的整体型x射线发生器能够在24/7生产应用所需的连续负载循环下提供更高的电流。

(斯科特)在其他方面，软件的改进在性能上有很大的不同。

5.您认为作为你们基于x光的机器视觉系统基础的具体底层技术将在哪些方面取得突破，并将在不久的将来——未来三年——带来进一步的改进?
(斯科特)再说一次，软件。

(Gary)目前在图像接收器和x射线源方面的技术实际上相当好。随着消费者的兴趣增加需求，这些关键部件的成本应该会下降，这将有望激发最终用户对自动x光系统更大的兴趣。

6.与你提到的那些应用相关的市场变化是否正在推动基于x光的机器视觉的采用?
(Gary)是的，消费者的质量要求更高，自动化将降低制造成本，创造胜利/胜利情况。在食品和药物中，箔式包装的增加可防止使用金属探测器检查成品，通常使X射线成为唯一可行的检查方法。

(斯科特)食品生产公司似乎越来越愿意为达到最高水平的质量控制而不惜一切代价。筛查产品是否含有污染物，而不是冒着召回的风险或被迫报废整个批次的可疑产品，这样做很有成本效益。

7.基于x射线的机器视觉系统将如何改变，以满足新兴的基于x射线的机器视觉应用，或进一步更成功地渗透他们的市场?
(斯科特)系统需要通过改进组件和软件来提高图像处理速度，以跟上更快的生产速度。

(Gary)成本必须降低。

8.作为基于x射线的机器视觉系统的供应商，您在销售基于x射线的机器视觉系统方面面临哪些挑战?
(Gary)教育最终用户的益处，以实惠的成本合理地结合了自动X射线检测技术。

(斯科特)一些食品生产公司仍然认为金属探测器足以用于外来颗粒的筛选方法。我们试图让邮件X射线是任何HACCP程序的负担得起而有效。

9.您对基于X射线的机器视觉的未来的看法是什么？
(斯科特)使用正在增加。未来看起来很明亮。

(Gary)我们认为基于机器视觉的X射线系统的未来是明亮的，技术大大提高，成本慢慢下降。

10.对于一家正在调查购买基于x光的机器视觉系统的公司，您有什么建议?
(Gary)要仔细检查不同供应商的系统，提供他们的产品样本，并确保制造商和未来的x光系统供应商都同意必须获得的检测水平。确保不合格品的数量是可以接受的，并且x光供应商有能力提供售后支持。他们必须意识到，“down”x光系统如果不能使生产陷入停顿，也会造成延迟。最后，如果可能的话，他们应该看到一个自动x光系统在运行中，无论是在制造商还是在他们可以与最终用户交谈的安装地点。

(斯科特)寻找良好的服务和沟通。和你所在行业中使用过x光设备的人谈谈。一定要弄清楚在你所在的州，你需要采取什么有关辐射安全和控制的步骤(员工使用剂量计、屏蔽等)和设备注册。