版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、1機(jī)器視覺基礎(chǔ)培訓(xùn)機(jī)器視覺基礎(chǔ)培訓(xùn)2一、機(jī)器視覺的基本概念一、機(jī)器視覺的基本概念3一、機(jī)器視覺相關(guān)概念機(jī)器視覺的通俗定義:機(jī)器視覺的通俗定義:機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺的工作原理:機(jī)器視覺的工作原理: 相機(jī)將被檢測(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給圖像處理系統(tǒng),圖像相機(jī)將被檢測(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給圖像處理系統(tǒng),圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,如面積、數(shù)量、處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,如面積、數(shù)量、位置、長度,再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)位置、長度,再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他
2、條件輸出結(jié)果,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。別功能。4一、機(jī)器視覺相關(guān)概念機(jī)器視覺系統(tǒng)的定義:機(jī)器視覺系統(tǒng)的定義: 機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過圖像采集單元(相機(jī)),將被攝取目標(biāo)機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過圖像采集單元(相機(jī)),將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。主要適用環(huán)境:主要適用環(huán)境:
3、 1、高速、高精;、高速、高精; 2、超視、微距;、超視、微距; 3、客觀、無疲勞;、客觀、無疲勞; 4、環(huán)境限制等。、環(huán)境限制等。 5二、機(jī)器視覺系統(tǒng)相關(guān)學(xué)科涉及相關(guān)學(xué)科有:涉及相關(guān)學(xué)科有:計(jì)算機(jī)視覺計(jì)算機(jī)視覺機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)照明工程照明工程光學(xué)設(shè)計(jì)光學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制自動(dòng)控制圖像處理圖像處理嵌入式電子嵌入式電子圖像處理自動(dòng)控制嵌入式系統(tǒng)照明工程機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)視覺光學(xué)設(shè)計(jì)機(jī)器視覺系統(tǒng)6三、機(jī)器視覺系統(tǒng)基本構(gòu)成典型系統(tǒng)由以下組成:待測(cè)目標(biāo)光源鏡頭相機(jī)圖像采集卡圖像處理軟件輸入輸出板卡工業(yè)電腦7三、機(jī)器視覺系統(tǒng)基本構(gòu)成典型系統(tǒng)由以下組成:待測(cè)目標(biāo)光源鏡頭相機(jī)圖像采集卡圖像處理軟件輸入輸出板卡工業(yè)電腦
4、“嵌入嵌入”8四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類測(cè)量測(cè)量(Measure)檢測(cè)檢測(cè)(Inspect)定位定位(Locate)識(shí)別識(shí)別( Identify )9四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類測(cè)量:長度測(cè)量測(cè)量:長度測(cè)量10四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類測(cè)量:角度測(cè)量測(cè)量:角度測(cè)量11四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類測(cè)量:圓弧及半徑測(cè)量測(cè)量:圓弧及半徑測(cè)量12四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類檢測(cè):有無檢測(cè)檢測(cè):有無檢測(cè)(郵包)13四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類檢測(cè):殘次品檢測(cè)檢測(cè):殘次品檢測(cè)14四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類檢測(cè):數(shù)字統(tǒng)計(jì)檢測(cè):數(shù)字統(tǒng)計(jì)15四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類檢測(cè):瑕疵檢測(cè)檢測(cè):瑕疵檢測(cè)16四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類定位:內(nèi)部定
5、位定位:內(nèi)部定位17四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類定位:坐標(biāo)輸出定位定位:坐標(biāo)輸出定位18四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類識(shí)別:讀碼識(shí)別:讀碼19四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類識(shí)別:識(shí)別:OCR/OCV20四、機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用分類識(shí)別:顏色識(shí)別識(shí)別:顏色識(shí)別21二、機(jī)器視覺軟硬件知識(shí)二、機(jī)器視覺軟硬件知識(shí)22五、機(jī)器視覺系統(tǒng)軟硬件23六、軟硬件知識(shí)-光源篇l 機(jī)器視覺系統(tǒng)工作的基本程序:取像 = 分析 = 結(jié)果輸出l 光源為確保視覺系統(tǒng)正常取像獲得足夠光信息和穩(wěn)定圖像而提供的照明裝置l 光源是一個(gè)視覺應(yīng)用開始工作的第一步。光源是一個(gè)視覺應(yīng)用開始工作的第一步。24六、軟硬件知識(shí)-光源篇l光源的目的 -照亮目標(biāo),提高
6、目標(biāo)亮度 -形成最有利于圖像處理的成像效果 -克服環(huán)境光干擾,保證圖像的穩(wěn)定性l光源的重要性 合適的光源可以大大降低圖像處理難度,提高系統(tǒng)檢測(cè)精度、運(yùn)行速度及工作效率。 25六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 光源分類光源分類螢光燈 鹵素?zé)?光纖導(dǎo)管LED光源其他(激光、紫外光等)26六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #1:背光:背光測(cè)量系統(tǒng)的最佳選擇測(cè)量系統(tǒng)的最佳選擇27六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #2:亮場:亮場最直接的照明最直接的照明28六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #3:暗場:暗場適合光滑表面的照明適合光滑表面的照明29六、軟硬件知
7、識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #4#4:同軸光:同軸光均勻性好均勻性好50% 分束片分束片30六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #5#5:結(jié)構(gòu)光法:結(jié)構(gòu)光法最簡便的三維測(cè)量最簡便的三維測(cè)量激光或線性光激光或線性光源源固定角度照射固定角度照射三維深度信息三維深度信息31六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #6#6:影子的利用:影子的利用最不直接的測(cè)量最不直接的測(cè)量待測(cè)物長度信息待測(cè)物長度信息待測(cè)物高度信息待測(cè)物高度信息32六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #7#7:彩色的考慮:彩色的考慮光的三原色光的三原色色彩三原色色彩三原色 光的三
8、原色:紅、綠、藍(lán);色彩三原色:青、紫、黃。 世界上所有顏色都是由三原色按不同比例組合而成 三原色的色光疊加為白光。如:日光 三原色的色彩疊加為黑色。 33六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #7#7:彩色的考慮:彩色的考慮34六、軟硬件知識(shí)-光源篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) #8#8:常用光源分析:常用光源分析螢光燈鹵素?zé)?光纖導(dǎo)管LED燈源價(jià)格低高中亮度低高中穩(wěn)定性低中高閃光裝置無無有使用壽命中低高光線均勻度高中低多色光無無有復(fù)雜設(shè)計(jì)低中高35六、軟硬件知識(shí)-鏡頭篇u 鏡頭的介紹鏡頭的介紹l 1、基本功能 -實(shí)現(xiàn)光束變換,將目標(biāo)成像在圖像傳感器的光敏面上;l 2、鏡頭與相機(jī)
9、匹配 -鏡頭接口是否為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口,C/CS接口、F口等; -鏡頭成象面是否=相機(jī)CCD尺寸; 若相機(jī)CCD為1/2英寸,而鏡頭為1/3英寸,則該鏡頭與相機(jī)不匹配。36六、軟硬件知識(shí)-鏡頭篇l 3、工作距離 -鏡頭焦距是否適合系統(tǒng)工作空間l 4、系統(tǒng)精度 -獲取最佳視野 -鏡頭畸變對(duì)系統(tǒng)精度的影響 -鏡頭分辨率對(duì)系統(tǒng)精度的影響l 5、縱深成象 -待測(cè)物縱深方向的成象是否在鏡頭景深范圍之內(nèi)37六、軟硬件知識(shí)-鏡頭篇l 6、視場范圍 38六、軟硬件知識(shí)-鏡頭篇l 7、常用鏡頭 CCTV鏡頭專業(yè)攝影鏡頭遠(yuǎn)心鏡頭39六、軟硬件知識(shí)-相機(jī)篇u 常用照明技術(shù)常用照明技術(shù) 相機(jī)分類 按芯片技術(shù):CCD相機(jī)和
10、CMOS相機(jī) 按靶面類型:面陣相機(jī)和線陣相機(jī) 按輸出模式:模擬相機(jī)和數(shù)字相機(jī) 按顏色:彩色相機(jī)和黑白相機(jī) 按是否帶處理器:智能相機(jī)和非智能相機(jī) 主要特性參數(shù) 芯片類型 分辨率:位于CCD&CMOS芯片上的像素?cái)?shù) 速度:line/s,fps 光學(xué)接口:C,CS,F等40六、軟硬件知識(shí)-相機(jī)篇u 相機(jī)的選擇相機(jī)的選擇 相機(jī)分辨率: 相機(jī)分辨率(X方向)最佳視野范圍(X方向) 理論象素值(X方向) 相機(jī)分辨率(Y方向)最佳視野范圍(Y方向) 理論象素值(Y方向) 系統(tǒng)速度要求與相機(jī)成象速度 系統(tǒng)單次運(yùn)行速度 = 系統(tǒng)成象速度 + 系統(tǒng)檢測(cè)速度 幀速或線數(shù) 快門速度41六、軟硬件知識(shí)-工控機(jī)篇u 工控
11、機(jī)選型的要素工控機(jī)選型的要素 關(guān)鍵關(guān)注因素: 處理器主頻 硬盤讀寫速度 內(nèi)存大小 輸入輸出離散IO 接口類型與數(shù)量 工控機(jī)的散熱能力 主要衡量指標(biāo): 系統(tǒng)穩(wěn)定性(推薦無風(fēng)扇,低功耗)42六、軟硬件知識(shí)-軟件篇u 機(jī)器視覺軟件包機(jī)器視覺軟件包 國外品牌: Halcon、VisionPro、Labview Vision等商業(yè)軟件包;OpenCV開源免費(fèi)軟件包。 國內(nèi)品牌: 研華、OPT、海康、大華、匯萃等,都宣稱開發(fā)成功。43三、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建技巧三、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建技巧44七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#1#1:高系統(tǒng)精度:高系統(tǒng)精度FOV:100MM5
12、00 象素象素象素值象素值 = 0.2 MM系統(tǒng)精度(System accuracy) X方向系統(tǒng)精度(X方向象素值) 視野范圍(X方向) CCD芯片象素?cái)?shù)量(X方向) Y方向系統(tǒng)精度(Y方向象素值) 視野范圍(Y方向 CCD芯片象素?cái)?shù)量(Y方向) 該指標(biāo)取決于,相機(jī)分辨率及視野(FOV)45七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#1#1:高系統(tǒng)精度:高系統(tǒng)精度視野(FOV) - 讓視覺系統(tǒng)“關(guān)心”的部分盡可能“充滿”視野。通俗來說,F(xiàn)OV越小越“好”。- 相機(jī)分辨率相同視野越小系統(tǒng)精度越高- 視野相同相機(jī)分辨率越高系統(tǒng)精度越高適合的視野適合的視野不適合的視野不
13、適合的視野調(diào)整調(diào)整系統(tǒng)關(guān)心的部分系統(tǒng)關(guān)心的部分46七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#2#2:清晰成象:清晰成象確定圖象中所要檢測(cè)的部分處于清晰的焦距之內(nèi)當(dāng)圖象中檢測(cè)部分不處于同一焦平面時(shí),需要考慮鏡頭的景深注意:每一款鏡頭相對(duì)于固定的光圈,都有自己固定的景深注意:縮小光圈可以加大景深。同時(shí)為保證正確曝光需要提高光強(qiáng)47七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#3#3:避免畸變:避免畸變?cè)诙ㄎ患案呔葴y(cè)量的系統(tǒng)中,鏡頭畸變的影響尤其重要真實(shí)世界真實(shí)世界鏡頭畸變產(chǎn)生的圖象鏡頭畸變產(chǎn)生的圖象48七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的
14、獲得完美圖象的6 6大要素大要素#4#4:保持待測(cè)物體在成象中大小一致:保持待測(cè)物體在成象中大小一致在定位及識(shí)別系統(tǒng)中,這一點(diǎn)尤為重要49七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#5#5:圖象中待測(cè)部分反差最大化:圖象中待測(cè)部分反差最大化待測(cè)部分待測(cè)部分對(duì)于一個(gè)視覺系統(tǒng)來說,“黑白分明”的圖象才是好圖象。50七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 獲得完美圖象的獲得完美圖象的6 6大要素大要素#6#6:恰當(dāng)?shù)恼彰髋c曝光:恰當(dāng)?shù)恼彰髋c曝光避免陰影 如果圖象中待測(cè)區(qū)域處于陰影之下,圖象將不能提供足夠的反差,這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)檢測(cè)的精度避免過亮 如果照明過亮,區(qū)域內(nèi)亮部的光線會(huì)反射進(jìn)暗部
15、的區(qū)域,造成暗部區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)損失避免光線變化 如果照明系統(tǒng)發(fā)生明暗變化,會(huì)造成圖象明暗變化。這將直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性避免外界影響 注意系統(tǒng)周圍環(huán)境的影響,如生產(chǎn)線上的照明系統(tǒng)、室外陽光等等可移動(dòng)的人或物會(huì)遮擋系統(tǒng)照明51七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 小結(jié)小結(jié)#1#1:獲得完美圖象的:獲得完美圖象的6 6大要素及控制因素大要素及控制因素 高系統(tǒng)精度??刂埔蛩兀阂曇?、相機(jī)分辨率。 清晰成象??刂埔蛩兀虹R頭、光源 避免畸變??刂埔蛩兀虹R頭 保持待測(cè)物體在成象中大小一致??刂埔蛩兀阂曇?、拍照角度、待測(cè)物位置 反差最大化??刂埔蛩兀汗庠?、鏡頭 恰當(dāng)?shù)恼彰髋c曝光。控制因素:光源、鏡頭#2#2:如何獲得完美圖
16、象如何獲得完美圖象 選擇適合的光源、鏡頭、相機(jī) 學(xué)會(huì)如何使用、控制光源、鏡頭、相機(jī)52七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 項(xiàng)目硬件選型:項(xiàng)目硬件選型: 選型步驟: 確定項(xiàng)目檢測(cè)方向:測(cè)量、檢測(cè)、定位、識(shí)別。 確定項(xiàng)目檢測(cè)要求:精度、速度、工作空間。 根據(jù)項(xiàng)目檢測(cè)方向完成光源選型 根據(jù)項(xiàng)目精度要求確定最佳視野 根據(jù)項(xiàng)目精度要求及工作空間要求完成鏡頭選型 根據(jù)項(xiàng)目精度要求及速度要求完成相機(jī)選型 考慮系統(tǒng)硬件成本53七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 項(xiàng)目評(píng)估的基本步驟項(xiàng)目評(píng)估的基本步驟1:q 檢測(cè)項(xiàng)目條款 條款名稱及詳細(xì)說明客戶需求客戶需求系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度要求要求系統(tǒng)速度系統(tǒng)速度要求要求檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)項(xiàng)目條款條款q 系統(tǒng)工作空間要求 初步了解視覺系統(tǒng)允許的工作空間q 系統(tǒng)速度要求 清楚了解整個(gè)系統(tǒng)的速度要求 對(duì)于設(shè)備制造商,還需要了解整個(gè)設(shè)備的工作流程系統(tǒng)工作系統(tǒng)工作空間要求空間要求q 系統(tǒng)精度要求 詳細(xì)記錄每項(xiàng)條款的精度要求54七、機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建u 項(xiàng)目評(píng)估的基本步驟項(xiàng)目評(píng)估的基本步驟2:q 光源選型 根據(jù)項(xiàng)目的檢測(cè)條款,選用適合的光源q 鏡頭選型 系統(tǒng)精度要求 系統(tǒng)工作空間要求q 相機(jī)選型 系統(tǒng)精度要求 系統(tǒng)速度要求項(xiàng)目評(píng)估項(xiàng)目評(píng)估鏡頭選型鏡頭選型相機(jī)選型相機(jī)選型光源選型光源選型項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)q 項(xiàng)目試驗(yàn) 系統(tǒng)搭建,光源、
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024物業(yè)租賃中的讓與擔(dān)保 甲方與乙方合同范本
- 2025年度體育賽事代理合同終止及賽事推廣合作協(xié)議4篇
- 2025年度商鋪物業(yè)管理與應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案合同4篇
- 2025年度變壓器租賃及電力設(shè)備租賃期滿續(xù)租合同3篇
- 2024藝人廣告代言服務(wù)合同范本
- 2025年度主題餐廳投資合作協(xié)議范本3篇
- 2025年度水果種植基地與電商平臺(tái)合作合同3篇
- 2024跨境電子商務(wù)融資代建合同
- 2025年度安全生產(chǎn)信息化服務(wù)合同范本3篇
- 2025年度新能源汽車充電站車棚建設(shè)與運(yùn)營承包合同4篇
- 2024高考復(fù)習(xí)必背英語詞匯3500單詞
- 消防控制室值班服務(wù)人員培訓(xùn)方案
- 《貴州旅游介紹》課件2
- 2024年中職單招(護(hù)理)專業(yè)綜合知識(shí)考試題庫(含答案)
- 無人機(jī)應(yīng)用平臺(tái)實(shí)施方案
- 挪用公款還款協(xié)議書范本
- 事業(yè)單位工作人員年度考核登記表(醫(yī)生個(gè)人總結(jié))
- 盾構(gòu)隧道施工數(shù)字化與智能化系統(tǒng)集成
- 【企業(yè)盈利能力探析文獻(xiàn)綜述2400字】
- 2019年醫(yī)養(yǎng)結(jié)合項(xiàng)目商業(yè)計(jì)劃書
- 2023年店鋪工程主管年終業(yè)務(wù)工作總結(jié)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論