視覺培訓(xùn)-加強(qiáng)版

EPSON視覺培訓(xùn)2016-06-24一、關(guān)于視覺的基礎(chǔ)知識(shí)二、EPSON視覺硬件概要三、EPSON視覺系統(tǒng)構(gòu)成四、EPSON視覺軟件概要五、視覺對象的應(yīng)用六、SPEL+語言運(yùn)行序列七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)八、實(shí)際案例九、第三方相機(jī)兼容內(nèi)容機(jī)器人與視覺配合的困境遇到的困難1對視覺知識(shí)的技術(shù)需求需要學(xué)習(xí)復(fù)雜的視覺知識(shí)和操作2與機(jī)器人配合的技術(shù)需求通訊：需要控制相機(jī)、獲取和分析相機(jī)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，編程復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy校準(zhǔn)：需要復(fù)雜的校準(zhǔn)步驟難EPSON的解決方案——VisionGuide7.0EPSONVisionGuide，有效解決您的困擾！需要復(fù)雜的視覺知識(shí)簡便易用快速上手通訊控制復(fù)雜無需通訊程序校準(zhǔn)麻煩步驟復(fù)雜向?qū)е甘咀詣?dòng)校準(zhǔn)EPSONVisionGuide其他視覺像素：相機(jī)分辨率的高低決定了所拍攝的影像最終能夠打印出高質(zhì)量畫面的大小，或在計(jì)算機(jī)顯示器上所能夠顯示畫面的大小。數(shù)碼相機(jī)分辨率的高低，取決于相機(jī)中CCD（ChargeCoupledDevice:電荷耦合器件）芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。光圈：

光圈越大，圖像亮度越高；景深越小；分辨率越高；焦距（f）焦距，是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式，指從透鏡的光心到光聚集之焦點(diǎn)的距離。f={工作距離/視野范圍長邊（或短邊）}XCCD長邊（或短）一、視覺基礎(chǔ)知識(shí)CV1/CV2（標(biāo)配）–視覺控制器CCD（標(biāo)配）–USBCCD相機(jī)（目前不支持其他品牌和型號(hào)）USB連接線（標(biāo)配）鏡頭（選購或用戶自配）：8mm，16mm，25mm，50mm直流24V+/4A電源（客戶自備）千兆以太網(wǎng)交換機(jī)（客戶自備）：3口以上安裝支架（客戶自配）USBCameraGigECameraCV1CV2二、EPSON視覺硬件概要2.1控制器+相機(jī)2.2.1鏡頭二、EPSON視覺硬件概要調(diào)整光圈和焦距

>調(diào)整鏡頭光圈 出現(xiàn)合適的亮度

>調(diào)焦距

使被拍目標(biāo)的輪廓和特征清晰二、EPSON視覺硬件概要2.2.2鏡頭選擇3.1基于控制器的視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成三、EPSON視覺系統(tǒng)構(gòu)成CompactVisionCV2GigaEthernet(USB)GigE相機(jī)，USB也兼容EthernetGigaEthernet(USB)CompactVision

CV2Ethernet單個(gè)相機(jī)多個(gè)相機(jī)3.1.1CV2系統(tǒng)組成GigE相機(jī)，USB也兼容三、EPSON視覺系統(tǒng)構(gòu)成3.2基于PC的視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成三、EPSON視覺系統(tǒng)構(gòu)成GigECamera*(1):RC+neededtoberunning.Ethernet(支持USB)GigaEthernetPV1PC*(1)EthernetPoEInjectorGigECameraGigaEthernetPV1PC*(1)PoEHub-GigEcamera:最多支持8個(gè)Ethernet(支持USB)Ethernet單個(gè)相機(jī)多個(gè)相機(jī)3.2.1PV1系統(tǒng)組成三、EPSON視覺系統(tǒng)構(gòu)成四、EPSON視覺軟件概要4.1軟件界面向?qū)Щ牟僮髦敢?zhǔn)步驟指引實(shí)時(shí)畫面顯示同一界面操作機(jī)器人EPSONRC+已集成視覺軟件四、EPSON視覺軟件概要四、EPSON視覺軟件概要4.2什么是序列？4.3視覺序列選項(xiàng)卡的認(rèn)識(shí)：四、EPSON視覺軟件概要Sequence（序列）選項(xiàng)卡是[序列]、[對象]和[校準(zhǔn)]這組選項(xiàng)卡中的第一個(gè)選項(xiàng)卡。

單擊[序列]選項(xiàng)卡將該選項(xiàng)卡置于顯示屏前端。

Sequence（序列）選項(xiàng)卡功能用于：

-選擇需要操作的視覺序列。

-設(shè)置視覺序列的屬性。

-檢驗(yàn)整個(gè)視覺序列的結(jié)果。

-控制視覺對象的執(zhí)行順序。

四、EPSON視覺軟件概要4.4視覺對象選項(xiàng)卡的認(rèn)識(shí)：Object（對象）選項(xiàng)卡用于：選擇需要操作的視覺對象。設(shè)置視覺對象的屬性值。執(zhí)行視覺對象。執(zhí)行視覺對象以后查看結(jié)果。為需要使用模型的視覺對象示教模型。什么是視覺對象？視覺對象是一種視覺工具，可應(yīng)用于圖像。四、EPSON視覺軟件概要4.5視覺校準(zhǔn)項(xiàng)卡的認(rèn)識(shí)：Calibration（校準(zhǔn)）選項(xiàng)卡用于設(shè)置校準(zhǔn)屬性，查看校準(zhǔn)結(jié)果。通過使用視覺校準(zhǔn)，您可以將相機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng)之間的位置關(guān)系記錄到機(jī)器人控制器中，并將圖像加工系統(tǒng)所確認(rèn)的對象的圖像坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)位置。1、移動(dòng)式J2，J4，J5，J6安裝,2、固定式(固定向上、固定向下)3、獨(dú)立式（相機(jī)坐標(biāo)和機(jī)械手坐標(biāo)不需要轉(zhuǎn)換）不同安裝方式，相對應(yīng)的校準(zhǔn)方式也不同相關(guān)校準(zhǔn)可參考“cs_VisionGuide71_Software_r2”第7章-相機(jī)校準(zhǔn)具體校準(zhǔn)步驟可參考10.1.8校準(zhǔn)機(jī)器人相機(jī)固定向下移動(dòng)式固定向下四、EPSON視覺軟件概要4.5.1相機(jī)安裝方式參考點(diǎn)固定向下固定向上第二軸第四軸第五軸第六軸四、EPSON視覺軟件概要4.5.1相機(jī)安裝方式4.5.2校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)直接使用校準(zhǔn)完成后，無需指令直接獲取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)RobotXYU直接獲取轉(zhuǎn)換后的機(jī)器人坐標(biāo)四、EPSON視覺軟件概要四、EPSON視覺軟件概要4.6柱狀圖工具柱狀圖工具作用：用來調(diào)節(jié)圖像的灰度值，使圖像的黑白配比更加明顯。四、EPSON視覺軟件概要4.7統(tǒng)計(jì)工具每次通過視覺引導(dǎo)窗口、運(yùn)行窗口和操作窗口運(yùn)行視覺對象時(shí)，視覺引導(dǎo)7.0都自動(dòng)記錄結(jié)果數(shù)據(jù)，用于以后每個(gè)視覺對象的統(tǒng)計(jì)參考。五、視覺對象的應(yīng)用5.1

ImageOp（圖像操作）對象五、視覺對象的應(yīng)用5.2

Geometric（幾何）對象五、視覺對象的應(yīng)用5.3

Correlation（相關(guān)）對象五、視覺對象的應(yīng)用5.4

Blob（二進(jìn)制）對象五、視覺對象的應(yīng)用5.5

Edge（邊緣）對象Edge（邊緣）對象用于對圖像中的邊緣進(jìn)行定位。Edge（邊緣）對象可以使用SearchType（搜索類型）屬性進(jìn)行配置，以沿線或弧搜索。五、視覺對象的應(yīng)用5.5.1

Edge（邊緣）對象五、視覺對象的應(yīng)用5.6

LineFinder（線查找）對象LineFinder（線查找）對象用于識(shí)別圖像中的線條位置。五、視覺對象的應(yīng)用5.7

ArcFinder（弧查找）對象ArcFinder（弧查找）對象用于確定圖像中弧的位置。為了查找弧，將執(zhí)行一系列邊緣搜索，以確定弧的半徑和中心點(diǎn)。五、視覺對象的應(yīng)用5.8

Frame（框）對象Frame（框）對象為視覺對象提供一種動(dòng)態(tài)定位基準(zhǔn)。一旦確定Frame（框）對象，與該框相關(guān)的其它對象均可定位。運(yùn)行序列6.1新建序列和工件對象六、SPEL+語言運(yùn)行序列編程實(shí)例——同時(shí)識(shí)別多個(gè)工件參考CV1培訓(xùn)程序代碼(可用寫字板打開).prgFunctiontarget Integeri,num,found(100) Realx(100),y(100),u(100),RobotXYU(100) VRuncalibseq VGetcalibseq.Geom01.NumberFound,num Ifnum>0Then Fori=1Tonum VGetcalibseq.Geom01.RobotXYU(i),found(i),x(i),y(i),u(i) P(i)=XY(x(i),y(i),0,u(i)) PrintP(i),RobotXYU(i),found(i),x(i),y(i),u(i) Next EndIfFend六、SPEL+語言運(yùn)行序列編程實(shí)例——經(jīng)典運(yùn)用JumpP0 ‘運(yùn)動(dòng)到拍照位置Wait0.1 ‘穩(wěn)定位置VRuntest

‘執(zhí)行圖像序列VGettest.Geom01.RobotXYU,found,x,y,u ‘獲取結(jié)果Iffound=TrueThen ‘如果找到結(jié)果JumpXY(x,y,-50,u) /R ‘運(yùn)動(dòng)到偵測位置On0 ‘抓取工件Wait0.1 ‘延時(shí)JumpP1 ‘運(yùn)動(dòng)到放料位置Off0 ‘放置工件Else六、SPEL+語言運(yùn)行序列7.1硬件安裝硬件連接1）相機(jī)安裝:垂直于工作面，固定于機(jī)械手外或安裝在機(jī)械手臂上2）視覺控制器：24V電源、相機(jī)USB線3）以太網(wǎng)交換機(jī)：連接視覺控制器、機(jī)器人控制器、PC（千以太網(wǎng)）

軟件設(shè)置

1）RC+5.0->控制器->視覺->激活視覺

2）如下順序，后附圖 重置->相機(jī)IP地址(出廠192.168.0.3)->類型CV->Chanel->配置, 3）能夠看到相機(jī)的分辨率和model后，表明已連接好 七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.2相機(jī)通訊新建序列完成后，屏幕上可以實(shí)時(shí)顯示相機(jī)排的內(nèi)容，但由于鏡頭的光圈和焦距沒有調(diào)整，顯示的內(nèi)容可能比較暗或者看不清。七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.3鏡頭安裝和調(diào)試校準(zhǔn)目的是得到相機(jī)的坐標(biāo)系和機(jī)器人坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系。

校準(zhǔn)的方法是9點(diǎn)校正，9宮格。

用這種方法，不論相機(jī)的坐標(biāo)系和機(jī)器人坐標(biāo)系存在多大的角度查，都可以校準(zhǔn)，方便而且精度高。對其他視覺或機(jī)器人廠家用2點(diǎn)或3點(diǎn)校正方式，這是EPSON的一個(gè)很大優(yōu)勢。先讓機(jī)器人走一個(gè)固定參考點(diǎn)。然后移動(dòng)機(jī)械手，讓固定參考點(diǎn)依次出現(xiàn)在相機(jī)視野的9個(gè)位置（注意順序）。

像素坐標(biāo)（X_pix,Y_pix)機(jī)器人坐標(biāo)（X,Y)七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.1.打印校準(zhǔn)時(shí)用到的對象

打印一個(gè)實(shí)心圓或者圓環(huán)或者帶十字架的圓環(huán)。圖形的大小根據(jù)視野范圍來定。比如視野的長度為20mm，圓的直徑可以選3mm。七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.2.定義工具坐標(biāo)系

機(jī)器人走固定參考點(diǎn)時(shí)需要用工具來對準(zhǔn)參考點(diǎn)，因此需要定義該工具的工具坐標(biāo)系。RC+5.0->機(jī)器人管理器->工具->工具向?qū)軸為180度位置U軸為0度位置七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.3.新建對象七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.4.參數(shù)設(shè)置注意：按圖中1-2-3-4-5-6的步驟，注意選擇3表示的相機(jī)方向，4表示的工具坐標(biāo)系，5表示的目標(biāo)序列，校準(zhǔn)時(shí)工具坐標(biāo)系選定一個(gè)tool，如tool1。56七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.5.九點(diǎn)示教1）按照軟件上的提示，先將機(jī)器人移動(dòng)到固定參考，并點(diǎn)“示教”（Teach）該固定參考點(diǎn)為校準(zhǔn)選項(xiàng)所選的tool1去對準(zhǔn)校準(zhǔn)用固定參考點(diǎn)。七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.5.九點(diǎn)示教

2）按照軟件上的提示，移動(dòng)機(jī)器人，讓固定參考點(diǎn)一次出現(xiàn)在屏幕的9個(gè)位置，并逐一點(diǎn)示教。出現(xiàn)在9宮格里大概位置就可以。不用太精確。七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.6.校準(zhǔn)并查看結(jié)果1）點(diǎn)擊“校準(zhǔn)”按鈕，機(jī)器人開始自動(dòng)走剛才示教的9個(gè)點(diǎn)，走兩遍后會(huì)計(jì)算出校準(zhǔn)結(jié)果七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)7.4.6.校準(zhǔn)并查看結(jié)果2）查看校準(zhǔn)結(jié)果合不合格的標(biāo)準(zhǔn)：Xtilt和Ytilt：（相機(jī)的傾斜度） 小于+/-2MaxXerror和MaxYerror：（最大X和Y方向的偏差）小于+/-0.2mm(例如對于手機(jī)部件的）七、相機(jī)安裝和校準(zhǔn)7.4視覺校準(zhǔn)-移動(dòng)式相機(jī)八、實(shí)際案例1.“設(shè)置”功能中在“視覺”里添加已經(jīng)連接好的相機(jī)2.點(diǎn)擊“搜索相機(jī)”自動(dòng)識(shí)別已經(jīng)連接好的相機(jī)3.連接好相機(jī)后，選擇“新建序列”選擇連接好的相機(jī)4.舉例：相機(jī)視野里是如下工件5.選擇“新建幾何圖形”來識(shí)別視野中要找的目標(biāo)6.外面的大框是要選擇目標(biāo)的范圍，里面小框是選擇的目標(biāo)對象7.在右邊對話框中“NumberToFind”選擇“All”為了選擇視野中所有的目標(biāo)，點(diǎn)擊“示教”，告訴相機(jī)你要選取的目標(biāo)8.在“ShowModel”中顯示要找的目標(biāo)對象9.在“ShowModel”中修改目標(biāo)對象，比如去掉一些不容易識(shí)別的特征10.點(diǎn)擊“運(yùn)行序列后”就可以找到要找的目標(biāo)對象11.在右下對話框“ShowAllResults”中查看相機(jī)獲得目標(biāo)的結(jié)果12.為了獲得滿意的對象目標(biāo)，可以根據(jù)結(jié)果中“Score”的值修改“Accept”的值來淘汰殘次品。13.“新建框架”在“OriginPoint”選擇對象，“Result”中選擇All，“AngleEnabled”中選擇“True”?？蚣芙嵌葧?huì)根據(jù)對象偏移角度跟隨。14.為了更精準(zhǔn)找到目標(biāo)可以根據(jù)實(shí)際情況具體部位的查找，如此案例中有圓的的特征，可以使用“圓查找”?！癈enterPointObject”選擇建立的幾何圖形“Result”選擇All，就可以查找到視野里所有的對象15.在“Frame01”中選擇建立的框架，“NumberOfEdge”中可以修改即將檢測的邊緣數(shù)目，使抓圖更準(zhǔn)?！癙olarity”中選擇查找方式，如圖從亮到黑。16.點(diǎn)擊“運(yùn)行序列”后就可以獲得想要的目標(biāo)結(jié)果如果使用第三方相機(jī)需要單獨(dú)開發(fā)軟件，由于機(jī)械手和相機(jī)軟件不同。九、第三方相機(jī)兼容8.1固定安裝（以固定向下為例）

·使用九宮格校準(zhǔn)板

·機(jī)器人末端安裝校準(zhǔn)治具

·示教治具末端的工具坐標(biāo)Tooln

·按照九宮圖的順序，機(jī)械手末端依次對準(zhǔn)9個(gè)位置，機(jī)器人管理器中選擇對應(yīng)的Tool

n，并保持點(diǎn)位置（如保持到P1到P9）

·移開機(jī)器人，視覺識(shí)別九宮圖上的9個(gè)點(diǎn)的像素坐標(biāo)，同樣按照九宮圖順序，將其像

素坐標(biāo)XY依次保存到P11-P19中。九、第三方相機(jī)兼容8.2校準(zhǔn)程序：校準(zhǔn)指令

獨(dú)立視覺：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_STANDALONE,P(11:19),P(1:9)

固定向下：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDDOWN,P(11:19),P(1:9)

固定向上：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDUP,P(11:19),P(1:9)

第二軸移動(dòng)相機(jī)：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ2,P(11:19),P(1:9),P0

第四軸移動(dòng)相機(jī)：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ4,P(11:19),P(1:9),P0九、第三方相機(jī)兼容8.3校準(zhǔn)結(jié)果

使用VxcalInfo指令來查詢校準(zhǔn)結(jié)果。

IfVxCalInfo(0,1)=TrueThen

Print"相機(jī)校準(zhǔn)成功，結(jié)果如下:"

Print"X方向の平均偏差[mm]:",VxCalInfo(0,2)

Print"X方向の最大偏差[mm]:",VxCalInfo(0,3)

Print"X方向一個(gè)像素/毫米(mm):",VxCalInfo(0,4)

Print"X方向的傾斜角度(deg):",VxCal