案例研究
行业：木材加工
产品：Triton 5 MP 工业相机
SDK：定制软件
基于机器视觉的木材表面自动化检测系统
木材表面检测具有较高挑战性，因为每块木材在纹理、结构与等级方面都存在天然差异。要准确识别加工过程中产生的缺陷，例如节疤、裂纹、开裂与表面裂缝，就需要更高的检测精度，同时也能显著降低高成本退货与材料浪费。
尽管自动分级设备可以快速完成木板分类，但由于刀具未对准或其他加工异常，一些生产缺陷仍可能被漏检。此外，照明对检测效果影响显著。如果光照不足或不均匀，木材表面的细微缺陷会变得难以识别。
因此，需要通过机器视觉系统对人工检测进行补充与强化。该系统在受控照明条件下采集木板表面图像，并将高速运动中的木板画面“冻结”，使检测人员能够放大查看细节、近距离确认缺陷，从而在生产线上及时做出准确判断，并避免同类缺陷在后续产品中重复出现。
高质量的检测流程不仅能有效降低退货与材料浪费成本，还可可靠识别木材加工过程中产生的多类缺陷，包括节疤、裂纹与开裂。
挑战
Durgin and Crowell Lumber Company 专注于使用干燥的东部白松生产室内墙板与外墙覆层。木板在出厂前进行严格检测至关重要，因为终端用户无法接受墙面、天花板或地板上出现明显的划痕或凹痕。
长期以来，该锯木厂主要依赖人工完成木板分级与检测。然而，随着劳动力紧缺以及其他运营压力增加，公司决定引入远程辅助检测方案，以改善照明条件并提升检测效率。虽然自动分级设备能够高效完成等级分类，但对加工缺陷的识别能力仍然有限。因此，锯木厂在木板经过刨切机后增加了一套检测系统，使检测人员能够在关键工序节点及时识别缺陷并做出判断。
解决方案
Bodkin Design & Engineering 专注于工业成像解决方案，负责开发一套高速机器视觉系统，用于检测木板表面在加工过程中产生的细微缺陷。该系统被命名为 Surface Finish Inspector，使锯木厂的质量控制人员能够通过控制室、车间，甚至异地的计算机显示器，对木板进行连续、稳定的检测。
Surface Finish Inspector 安装在尺寸为 2 × 1.5 × 6 英尺的封闭防护箱内，可有效隔绝环境光对成像的影响。木板通过输送系统进入防护箱后，系统会实时采集图像并进行检测。
该视觉系统采用 LUCID Triton 工业相机，搭载 5 MP Sony Pregius IMX264 传感器。Bodkin 工程师根据木板输送速度与视野范围设定相机帧率，以确保图像能够连续拼接。同时，结合锯木厂对最小可检缺陷尺寸的要求，精确设置像素视场与允许的模糊范围，实现稳定可靠的缺陷识别。
Surface Finish Inspector 使质量控制人员能够在控制室或异地远程查看木板图像，实现更灵活、高效的检测与监控。
Durgin and Crowell Lumber Company 在两条输送生产线上分别部署了两套封闭式机器视觉系统。系统安装在刨切机之后，使质量控制人员能够在实时查看图像的同时，获得充足时间判断是否需要停机处理问题。刨切机位于自动分级机之前，有助于在早期工序发现并纠正缺陷。
为确保木板细节清晰可见，Bodkin 为系统配置了结构光照明方案。该机器视觉系统不仅能够增强缺陷对比度，还可将以每分钟 842 英尺速度移动的木板画面“冻结”用于判读。系统设计帧率为 21 fps，工作距离为 750 mm，镜头焦距为 16 mm。成像视野宽度为 16 英寸，可完全覆盖宽度为 12 英寸的木板。
表面光洁度检测系统采用 LUCID 的 Triton 相机，搭载 5 MP Sony Pregius IMX264 传感器。
通过对系统进行封闭式设计，有效避免环境光对成像过程的干扰。
两条生产线的成像数据由同一台处理器统一管理，并根据所选计算机配置设置数据速率与存储参数。内部开发的图像处理软件会持续对采集的图像进行拼接，生成连续的木板长图像，便于操作员整体查看。两套系统的图像均在同一台 PC 上完成处理。
锯木厂还可远程访问 Surface Finish Inspector 系统，根据需要调整相机参数，或与现场人员协作完成系统优化与修改。
结论
与完全依赖人工检测相比，机器视觉辅助检测系统可将缺陷检出率提升至 98%，而未采用辅助系统的人工检测通常只能识别约 70%–80% 的缺陷。由此可见，先进的机器视觉技术不仅显著提升了检测一致性与可靠性，也有效提高了生产效率，同时降低人工成本与材料浪费。
了解更多：
Triton IP67 GigE 工业相机
Bodkin Design & Engineering