機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級） 習(xí)題及答案

機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級）參考答案

項目1機器視覺系統(tǒng)硬件選型

任務(wù)1.1相機選型

獲取信息

引導(dǎo)問題1:什么是機器視覺？

參考答案：簡單的來說，機器視覺就是讓機器擁有視覺，可以具有像人眼一樣進

行判斷，識別、測量等功能。

引導(dǎo)問題2：完成表1-1內(nèi)容。

表1-1相機的分類

分類方式內(nèi)容

按照芯片技術(shù)分類CCD相機和CMOS相機

按輸出圖像信號格式分類模擬相機和數(shù)字相機

按像元排列方式分類線陣相機和面陣相機

按照拍照顏色線陣相機和面陣相機

引導(dǎo)問題3：相機的基本參數(shù)包括、、、像素和像元、

拖影、噪聲和增益、光譜響應(yīng)特性等。

參考答案：圖像傳感器尺寸（靶面尺寸）、分辨率、幀率

引導(dǎo)問題4：相機常見的數(shù)據(jù)接口有哪些？

參考答案：常見的數(shù)據(jù)接口有：Gige、Cameralink>IEEE1394、USB、Camera

linkHS等。

工作計劃

1.制定工作方案（見表1-2）

表1-2工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1確定相機的參數(shù)

2確定相機型號

2.列出材料名稱（見表1-3）

表1-3工具、耗材和器件清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1選型手冊?？颠x型手冊份1

任務(wù)1.2鏡頭選型

獲取信息

引導(dǎo)問題1：根據(jù)焦距是否可調(diào)節(jié)，鏡頭可以分為和O

參考答案：定焦距鏡頭變焦距鏡頭

引導(dǎo)問題2：鏡頭的基本參數(shù)包括工作距離、最大兼容CCD尺寸、焦距

（f）、、、、景深、MTF調(diào)制度傳遞函數(shù)等。

參考答案：視場與視場角光圈/相對孔徑放大倍數(shù)￡

引導(dǎo)問題3：決定著拍攝的工作距離、成像大小、視場角大小及景深

大小。

A、光圈B、焦距C、視場D、畸變

參考答案：B

引導(dǎo)問題4：焦距越小，景深—；焦距越小，畸變—；焦距—，漸暈

現(xiàn)象越嚴重，使像差邊緣的照度降低。

參考答案：越大越大越小

工作計劃

1.制定工作方案（見表1-4）

表1-4工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1確定鏡頭的參數(shù)

2確定鏡頭的型號

2.列出材料名稱（見表1-5）

表1-5工具、耗材和器件清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1選型手冊?？颠x型手冊份1

任務(wù)1.3光源選型

獲取信息

引導(dǎo)問題i：簡述光源的作用？

參考答案：機器視覺系統(tǒng)的核心部分是圖像采集和圖像處理，即如何得到一

副好的圖片和找到最有效率、最準確的算法。所有的信息均來源于圖像之中，圖

像質(zhì)量對整個系統(tǒng)極為關(guān)鍵。通過適當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)“，能夠克服環(huán)境光干擾，

使被測物體的目標(biāo)信息與背景信息得到最佳區(qū)分，獲得高品質(zhì)，高對比度的圖像,

從而可以降低圖像處理的難度，提高系統(tǒng)的精度和可靠性。

引導(dǎo)問題2：常見的LED光源有哪些?

項目2認識機器視覺工作過程

任務(wù)2.1圖像采集

獲取信息

引導(dǎo)問題1：數(shù)字圖像有哪幾個基本的參數(shù)？

參考答案：圖像參數(shù)是指圖像的各個數(shù)據(jù)，它是每張圖片自己的數(shù)值信息,

主要包括3個指標(biāo)：圖像分辨率、圖像大小和圖像顏色。

引導(dǎo)問題2：按照圖像顏色和灰度的多少，圖像分為哪幾類？

參考答案：按照圖像顏色和灰度的多少，圖像一般有二值圖像、灰度圖像、

RGB圖像和索引圖像四類。

引導(dǎo)問題3：簡要描述RGB顏色空間。

參考答案：RGB顏色空間可用三維的立方體來描述。任何一種顏色都可用

三維空間中的一個點來表示，而任意色光點F都可以用R、G、B三色不同分量

的相加混合而成。當(dāng)一個基色的亮度值為零時，即在原點處，就顯示為黑色；當(dāng)

三種基色都達到最高亮度時，就表現(xiàn)為白色；在連接黑色與白色的對角線上，是

亮度等量的三基色混合而成的灰色，該線稱為灰色線。

引導(dǎo)問題4：DobotVisionStudio主界面由哪些區(qū)域組成？

參考答案：DobotVisionStudio的主界面，主要由9個區(qū)域組成：工具箱、流

程欄、菜單欄、快捷工具條、流程編根區(qū)、圖像顯示區(qū)域、結(jié)果顯示區(qū)域、，鹿眼

區(qū)域、流程耗時顯示區(qū)域。

工作計劃

1.制定工作方案

表2-1工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1軟件啟動

2圖像采集

3圖像輸出

2.列出材料名稱

表2-2核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

視覺套件或機器視覺實訓(xùn)

1套1

平臺（中級）

2加灣狗個1

各1

3彩色方塊紅、綠、藍三色個

個

任務(wù)2.2圖像處理

獲取信息

引導(dǎo)問題1：什么是圖像處理?

參考答案：圖像處理主要研究二維圖像，是史理一個圖像或一組圖像之間的

相互轉(zhuǎn)換的過程。圖像處理側(cè)重在“處理”圖像，即使用相應(yīng)的算法和數(shù)學(xué)函數(shù)

對圖像進行如顏色轉(zhuǎn)換、二值化、去噪、增強、銳化等變換，不考慮對圖像本身

進行任何智能推理。圖像處理輸入的是圖像，輸出的也是圖像或與輸入圖像有關(guān)

的特征、散戶是的集合。

引導(dǎo)問題2：有哪些常見的圖像處理方式?

參考答案：常見的圖像處理方式包括：顏色轉(zhuǎn)換、圖像二值化、圖像變換、

圖像濾波、圖像增強等。

引導(dǎo)問題3：圖像中有椒鹽噪聲，應(yīng)該選用（）濾波方式？

A、高斯濾波B、中值濾波C、均值流波

參考答案：B

工作計劃

1.制定工作方案（見表2-3）

表2-3工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1圖像采集

2顏色轉(zhuǎn)換

3圖像二值化

4圖像變換

5圖像濾波

2.歹燦材料名稱（見表2-4）

表2-4核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實包含有相機、鏡頭、光源

1套1

訓(xùn)平臺等

包括紅色積木、黃色積

2彩色積木套1

木、綠色積木

任務(wù)2.3圖像分析

獲取信息

引導(dǎo)問題1：圖像處理與圖像分析有什么不同？

參考答案：圖像分析和圖像處理兩者有一定程度的交叉，又有所不同。圖像

處理側(cè)重于圖像本身質(zhì)量方面的研究，比如增加圖像對比度、圖像降噪等。而圖

像分析的側(cè)重點在于研究圖像的內(nèi)容，是對圖像中感興趣的目標(biāo)進行提取、檢測、

測量等，獲得目標(biāo)的客觀信息，將一副圖像轉(zhuǎn)化為另一種非圖像的抽象形式。圖

像分析的輸入是經(jīng)過處理的數(shù)字圖像，其輸出通常不再是數(shù)字圖像，而是一系列

與目標(biāo)相關(guān)的圖像特征，如長度、面積、質(zhì)心位置、顏色、個數(shù)等.圖像分析是

一個從圖像到數(shù)據(jù)的過程。

引導(dǎo)問題2：簡述模板匹配的原理。

參考答案：模板匹配是圖像分析最為重要和常見的一種分析方法，是在給出

模板圖像與目標(biāo)圖像時，通過計算特征相似度，找出目標(biāo)圖像中與模板圖像最相

似的區(qū)域。

引導(dǎo)問題：常用的圖像特征有、、等。

參考答案：形狀特征、紋理特征、顏色特征。

工作計劃

1.制定工作方案（見表2?5）

表2-5工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1圖像采集

2識別出檢測對象

3識別出球類

4篩選出豆子

5對豆子進行分析

2.列出材料名稱（見表2?6）

表2-6核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實包含有相機、儻頭、光源

1套1

訓(xùn)平臺等

2彩色球包括不同尺寸的彩色球個3

3豆子大小不一的豆子顆若干

任務(wù)2.4結(jié)果輸出

獲取信息

引導(dǎo)問題1：機器視覺系統(tǒng)結(jié)果輸出的對象是什么？

參考答案：機器視覺系統(tǒng)結(jié)果輸出的對象分為兩種：顯示設(shè)備（如顯示屏）

和外部設(shè)備。顯示屏顯示的內(nèi)容一般是軟件界面、相機捕捉的畫面等內(nèi)容，以方

便用戶操作和監(jiān)視系統(tǒng)。通常連接機器視覺系統(tǒng)的外部設(shè)備有PLC、PC和機器

人控制器等。

引導(dǎo)問題2：機器視覺系統(tǒng)輸出的內(nèi)容有哪些？

參考答案：機器視覺系統(tǒng)的輸出內(nèi)容一般有狀態(tài)信號、判定結(jié)果、測量值、

字符串輸出等。

狀態(tài)信號：由視覺控制器確認控制信號或命令輸入開始進行視覺檢測后，利

用狀態(tài)信號向外部裝置通知傳感器的狀態(tài)。

判定結(jié)果：輸出布爾值，如顏色是否匹配、數(shù)量是否匹配等。在包含多個處

理項目的判定結(jié)果中，只要有一個項目判定為不通過，就會輸出不通過的結(jié)果。

測量值：根據(jù)用戶自己的設(shè)定，輸出不同的測量數(shù)值，如目標(biāo)的位置信息（X

軸坐標(biāo)、Y軸坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)角度等）、數(shù)量信息、測量長度等。

字符串：輸出從條形碼、二維碼中讀取或直接識別的字符串或數(shù)字。

引導(dǎo)問題3：機器視覺系統(tǒng)與外設(shè)的通信方式有哪些？

參考答案：通常有串口通信、UDP通信、TCP/IP通信、10通信、Modbus通

信等。

（1）串口通信：韋串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)的通信方式。

（2）UDP通信：即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是OSI（OpenSystemInterconnection,

即開放式系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型中的一種傳輸層協(xié)議，也是一個非連接的協(xié)議，即

傳輸數(shù)據(jù)時，不在前源端和終端之間建立連接。

（3）TCP通信：即傳輸控制協(xié)議，是為了在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上提供可靠

的端到端字節(jié)流而專門設(shè)計的一個傳輸協(xié)議，也是0SI參考模型中的一種傳輸

層協(xié)議。

（4）IO通信：是一種點對點的、串行數(shù)字通信協(xié)議，它的目的是在傳感器

/執(zhí)行器與控制器間進行周期性的數(shù)據(jù)交換。

（5）Modbus通信：是應(yīng)用在電子控制器上的一種串行通信協(xié)議，是一種單

主站的主/從通信模式，工作于0SI模型中的最高層，可為不同類型的總線或網(wǎng)

絡(luò)所連接的設(shè)備之間的客戶機/服務(wù)器提供通訊。

工作計劃

1.制定工作方案（見表2-7）

表2-7工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1采集圖像

2篩選出紅色積木

3識別出紅色積木的數(shù)量

4結(jié)果輸出

2.列出材料名稱(見表2-8)

表2-8核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實包含有相機、鏡頭、光源

1套1

訓(xùn)平臺等

包括紅色積木、綠色積

2彩色積木套1

木、藍色積木

項目3食品包裝盒識別系統(tǒng)應(yīng)用

任務(wù)3.1初識食品包裝盒識別系統(tǒng)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：什么是自動識別技術(shù)？

參考答案：

自動識別技術(shù)(AutomaticIdentificationandDataCapture)o自動識別技術(shù)是

使用某種識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，識別裝置能夠

自動地獲取被識別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺的計算機處理系統(tǒng)來完成相關(guān)

后續(xù)處理的一種技術(shù)。

引導(dǎo)問題2：什么是二維碼識別技術(shù)？

參考答案：

二維碼（又稱二維條碼）是指在一維條碼的基礎(chǔ)上擴展出另一維具有可讀性

的條碼，使用黑白矩形圖案表示二進制數(shù)據(jù)，被設(shè)備掃描后可獲取其中所包含的

信息。二維碼識別技術(shù)就是對圖像中所包含的信息進行譯碼。

引導(dǎo)問題3：簡述一維碼識別技術(shù)的工作原理是怎樣的？

參考答案：一維碼是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排

列，用以表達一組信息的圖形標(biāo)識符。一維碼識別就是對圖像中所包含的數(shù)字或

英文字母信息進行譯碼。譯碼是對條形碼中存儲的信息進行提取，主要通過對條

和空的測量或計算實現(xiàn)，根據(jù)測量和計算的值獲取完整的條形碼符號表示的信息。

常用的譯碼方法有寬度測量法、平均值法和相似邊距離測量法等。

工作計劃

1.制定工作方案（見表3-）

表3-2工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

描述中級機器觀覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（食品包

1

裝盒識別項目）各個部分的名稱及功能

描述中級機器觀覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（食品包

2

裝盒設(shè)別項目）的工作流程

2.列出材料名稱（見表3-）

表3?3工具、耗材和器件清單

序號名稱型號單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

2食品包裝盒物料包包含兩個食品包裝盒套1

任務(wù)3.2食品包裝盒識別視覺程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述食品包裝盒識別系統(tǒng)的視覺單元的功能。

參考答案：

視覺單元的功能主要是采集視覺檢測區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)圖像，然后對圖像中的目

標(biāo)進行定位與檢測，最終把檢測結(jié)果和目標(biāo)的坐標(biāo)位置等信息發(fā)送給機器人單元。

引導(dǎo)問題2：簡述食品包裝盒識別系統(tǒng)的視覺程序設(shè)計思路。

參考答案：

因為需要通過機器視覺獲取檢測目標(biāo)的物理坐標(biāo)，機器人才能完成目標(biāo)的吸

取操作，所以需要進行手眼標(biāo)定的操作，從而獲取圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系統(tǒng)的

關(guān)系矩陣，即生成標(biāo)定文件。

生成標(biāo)定文件后，則需要對包裝盒上的二維碼和條碼進行識別與檢測，程序

設(shè)計思路如圖3-8所示。當(dāng)包裝盒到達視覺檢測區(qū)域后，視覺單元接收到信號后

開始采集圖像，然后識別并判斷圖像中二維碼的正確性、條碼和字符信息的一致

性，只要其中任意一項檢測不通過或者全部通過則會發(fā)送信息給機器人單元。

圖3-8視覺程序設(shè)計思路

引導(dǎo)問題3：在DobotVisionSludio中有那些識別工具，其功能又是什么？

參考答案：在DobotVisionStudio中有條碼識別、二維碼識別和字符識別三

種算法工具。條碼識別工具用于定位和識別指定區(qū)域內(nèi)的條碼，容忍模板條碼以

任意角度選擇以及具有一定量角度傾斜，支持CODF39碼、CODF123碼、庫得

巴碼、EAN碼、交替25碼以及CODE93碼。二維碼識別工具用于識別目標(biāo)圖像

中的二維碼，將讀取的二維碼信息以字符的形式輸出。一次可以高效準確的識別

多個二維碼，目前只支持QR碼和DataMatrix碼。字符識別工具用于讀取標(biāo)簽上

的字符文本，需要進行字符訓(xùn)練。

工作計劃

I.制定工作方案（見表3-）

表3-6工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1手眼標(biāo)定

2采集清晰圖像

3食品包裝盒識別與定位

4二維碼的識別與判斷

5二維碼判斷結(jié)果處理

6字符識別

7條碼的識別與判斷

8條碼和字符比對結(jié)果處理

2.列出材料名稱（見表3-7）

表3-7工具、耗材和器件清單

序號名稱型號單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

2食品包裝盒物料包包含兩個食品包裝盒套1

任務(wù)3.3食品包裝盒識別機器人程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題I：簡述食品包裝盒識別系統(tǒng)的機器人單元的工作內(nèi)容。

參考答案：

（1）更換治具，機器人運動到快換治具單元更換雙吸盤治具。

（2）吸取目標(biāo)，機器人運動到目標(biāo)正上方吸取目標(biāo)。

（3）放置目標(biāo)，機器人根據(jù)視覺檢測結(jié)果把目標(biāo)放置到不同位置。

引導(dǎo)問題2：分析食品包裝盒識別系統(tǒng)的機潛人程序設(shè)計思路。

參考答案：

當(dāng)系統(tǒng)啟動并運行機器人程序后，機器人運引到快換治具區(qū)更換雙吸盤治具,

向PLC發(fā)送出料請求，傳送帶啟動，把食品包裝盒輸送到視覺檢測區(qū)，機器人

接收到物料到位信號后，向視覺發(fā)送識別請求，開始視覺識別。如果機器人接收

到未識別到目標(biāo)的信號，則繼續(xù)向視覺發(fā)送識別請求。如果成功識別到目標(biāo)，則

對信號的內(nèi)容進行判斷。如果信號的內(nèi)容為“0K”，則機器人運動到目標(biāo)上方吸

取目標(biāo)，并放置于合格產(chǎn)品放置區(qū)。如果信號的內(nèi)容為“NG”，則機器人運動到

目標(biāo)上方吸取目標(biāo)，放置于不合格產(chǎn)品放置區(qū)。機器人單次運行的程序設(shè)計流程

圖如圖3-89所示。

圖3-89機器人程序設(shè)計思路

工作計劃

1.制定工作方案（見表3?）

表3-10工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1手持示教獲取并儲存點位

2編寫并調(diào)試機器人程序

2.列出材料名稱（見表3?）

表3-11工具、耗材和器件清單

序號名稱型號單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

2食品包裝盒物料包包含兩個食品包裝盒套1

任務(wù)3.4食品包裝盒識別系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：SIMATICS7-1200PLC的功能是什么？

參考答案：SIMATICS7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC,可完成簡單邏

輯控制、高級邏輯控制、HMI和網(wǎng)絡(luò)通信等任務(wù)的控制器。

引導(dǎo)問題2：SIMATICS7-1200程序塊可以分為哪幾種？

參考答案：

S7-1200中程序塊分為組織塊(0B),函數(shù)塊(FB),函數(shù)(FC),數(shù)據(jù)塊(DB)。

組織塊(0B)：組織塊是CPU操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，決定了用戶的

程序結(jié)構(gòu)。

函數(shù)塊(FB)：函數(shù)塊是用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，其含有

專用的背景數(shù)據(jù)塊。

函數(shù)(FC)：函數(shù)也是用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序。與FB的

區(qū)別是，F(xiàn)C無專用的背景數(shù)據(jù)塊。

數(shù)據(jù)塊(DB)：用于保存FB的輸入變量、輸出變量和靜態(tài)變量，其數(shù)據(jù)在

編譯時自動生成。

引導(dǎo)問題3：簡述食品包裝盒識別系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)步驟？

參考答案:

下載PLC程序一打開軟件及對應(yīng)工程文件一建立機器人單元與視覺單元的

通信一啟動系統(tǒng)一運行程序一觀察系統(tǒng)運行情況。

工作計劃

I.制定工作方案（見表3-15）

表3-15工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1編寫系統(tǒng)PLC程序

2系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

2.列出材料名稱（見表3-16）

表3-16工具、耗材和器件清單

序號名稱型號單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

2食品包裝盒物料包包含兩個食品包裝盒套1

項目4機械工件尺寸測量系統(tǒng)應(yīng)用

任務(wù)4.1初識機械工件尺寸測量系統(tǒng)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：什么是機器視覺尺寸測量技術(shù)？

參考答案：機器視覺測量主要是由計算機獲取包含被測物體的圖像信息，利

用圖像信息與物方空間內(nèi)幾何信息“精確映射”關(guān)系實現(xiàn)測量，得到被測物體所需

要的測量尺寸，主要用于測量零部件以及各類產(chǎn)品的尺寸是否合格。

引導(dǎo)問題2：在機器視覺尺寸測量中，通常涉及哪些尺寸參數(shù)的測量？

參考答案：長度測量、圓測量、角度測量、弧線測量、區(qū)域測量等。

引導(dǎo)問題3：長度測量可分為和兩種方式。

參考答案：直線間距離測量線段長度測量

工作計劃

1.制定工作方案（見表4-1）

表4-2工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

描述中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（機械工

1

件尺寸測量項目）結(jié)構(gòu)布局及各結(jié)構(gòu)功能

描述中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（機械工

2

件尺寸測量項FI）的工作流程

2.列出核心物料名稱（見表4-3）

表4-4核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)

1套1

平臺

任務(wù)4.2機械工件尺寸測量視覺程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題I：簡述機械工件尺寸測量系統(tǒng)中視覺單元的功能。

參考答案：視覺單元的功能主要是采集視覺檢測區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)圖像，然后對

圖像中需要進行測量的內(nèi)容進行定位與測量，最終把經(jīng)過單位轉(zhuǎn)換和格式化處理

后的測量結(jié)果顯示在DobotVisionStudio算法平臺的界面上，把測量工件的坐標(biāo)

位置等信息發(fā)送給機器人單元。

引導(dǎo)問題2：簡述機械工件尺寸測量系統(tǒng)的視覺程序設(shè)計思路。

參考答案：當(dāng)視覺單元接收到傳送帶上傳感器發(fā)送的物料到位信號后，相機

對機械工件進行圖像采集。接下來同時對采集到的圖像進行邊長測量、夾角測量、

圓心距測量和圓心到邊的長度測量，把每一個測量的結(jié)果進行單位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成

實際的物理尺寸，并且經(jīng)過格式化處理后把結(jié)果顯示在DobotVisionStudio算法

平臺的界面上。當(dāng)完成圓心到邊的長度測量后，將機械工件的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世

界坐標(biāo)，并且發(fā)送給機器人單元。

引導(dǎo)問題3：簡述什么是相機標(biāo)定。

參考答案：相機標(biāo)定就是在視覺測量過程中，相機將三維空間信息映射至二

維圖像中。為了確定空間中物體某點的三維幾何位置與其在圖像中對應(yīng)像素點之

間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，需要建立相機成像模型，求取轉(zhuǎn)換矩陣參數(shù)的過程稱為相機標(biāo)定。

工作計劃

1.制定工作方案(表4-5)

表4-6工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1物理標(biāo)定

2邊長測量

3夾角測量

4圓心距測量

5圓心到邊距離測量

2.列出核心物料名稱(a4-7)

表4-8核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

2標(biāo)定板個1

3機械工件物料包套1

任務(wù)4.3機械工件尺寸測量機器人程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：描述機械工件尺寸測量系統(tǒng)中機器人單元的工作內(nèi)容。

參考答案：

(1)更換治具，機器人運動到快換治具單元更換單吸盤治具。

(2)吸取目標(biāo)，機器人運動到工件正上方吸取工件。

(3)放置目標(biāo)，機器人根據(jù)視覺檢測結(jié)果把工件放置到測量完成位置。

引導(dǎo)問題2：簡述機械工件尺寸測量系統(tǒng)中機器人程序設(shè)計思路。

參考答案：

啟動系統(tǒng)并運行機器人程序，機器人運動到快換治具單元更換單吸盤治具,

向PLC發(fā)送出料請求后，固定工位的氣缸松開，傳送帶啟動，推料氣缸將工件

推出到傳送帶上，傳感器檢測到物料后控制傳送帶停止運動。機器人接收到工件

到位信號后，向視覺發(fā)送識別請求并判斷視覺單元返回的識別結(jié)果是否正常，如

果機器人接收到未識別到目標(biāo)的信號，則繼續(xù)向視覺發(fā)送請求。如果成功識別到

目標(biāo)，則接收視覺發(fā)送的測量結(jié)果，然后對測量的結(jié)果進行判斷。如果結(jié)果為

“0K”，則機器人運動到目標(biāo)上方吸取目標(biāo)，并放置于測量完成位置，固定工位

的氣缸夾緊工件。圖生59為本任務(wù)中機器人的程序流程圖。

開始

圖4-59機械工件尺寸測量系統(tǒng)機器人程序流程圖

工作計劃

1.制定工作方案（見表4-10）

表4-10工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1手持示教獲取并儲存點位

2編寫并調(diào)試機器人程序

2.列出核心物料名稱（見表4-11）

表4-11核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

2機械工件物料包套1

任務(wù)4.4機械工件尺寸測量系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述機械工件尺寸測量系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計思路。

參考答案：

機械工件尺寸測量系統(tǒng)PLC程序主要包括系統(tǒng)設(shè)備啟動、停止、急停、復(fù)

位控制、三色燈控制、推料氣缸、固定氣缸、入料傳送帶控制等。

引導(dǎo)問題2：機械工件尺寸測量系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)流程是什么？

參考答案：下載PLC程序一打開軟件及對應(yīng)工程文件一建立機器人單元與

視覺單元的通信一啟動系統(tǒng)一運行機械工件尺寸測量系統(tǒng)機器人程序一觀察系

統(tǒng)運行情況。

工作計劃

1.制定工作方案（見表4-95）

表4-105工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1機械工件尺寸測量系統(tǒng)PLC程序設(shè)計

2PLC程序下載

3建立機器人單元與視覺單元間的通信

4系統(tǒng)運行

2.列出核心物料名稱（見表4-11）

表4-12核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

2機械工件物料包套1

項目5書簽缺陷檢測系統(tǒng)應(yīng)用

任務(wù)5.1初識書簽缺陷檢測系統(tǒng)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：什么是機器視覺缺陷檢測系統(tǒng)？

參考答案：機器視覺缺陷檢測系統(tǒng)是采用先進的機器視覺檢測技術(shù)，對物料

表面的斑點、凹坑、劃痕、色差、缺損等缺陷進行檢測的視覺系統(tǒng)。

引導(dǎo)問題2：機器視覺缺陷檢測系統(tǒng)的工作原理是什么？

參考答案：機器視覺缺陷檢測系統(tǒng)通過合適的光源和CCD工業(yè)相機將被檢

測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等

信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，利用圖像處理算法對這些信號進行各種運算，來提取目

標(biāo)的特征信息，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件，進行表面缺陷的定位、識別、

分級等判別和統(tǒng)計、存儲、查詢等操作。

工作計劃

1.制定工作方案（見表5-1）

表5-1工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

認識中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（書簽缺陷檢測項

1

目）的結(jié)構(gòu)布局及其功能

描述中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（書簽峽陷檢測項

2

目）的工作流程

2.列出核心物料名稱（見表5-2）

表5-2核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平

1臺套1

任務(wù)5.2書簽缺陷檢測系統(tǒng)視覺程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述書簽印刷缺陷系統(tǒng)的視覺單元的功能。

參考答案：視覺單元的功能主要是對傳送帶上的書簽進行缺陷檢測和定位,

然后將對應(yīng)的信息發(fā)送給機器人單元。

引導(dǎo)問題2：簡述書簽缺陷檢測的視覺程序設(shè)計思路。

參考答案：當(dāng)視覺單元收到觸發(fā)信號之后，相機拍照采集書簽圖像，接下來

對圖像進行字符缺陷檢測、直線邊緣缺陷檢測和圓弧邊緣缺陷檢測；將書簽的圖

像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)，根據(jù)檢測結(jié)果判斷書簽的合格性，并將相關(guān)信息發(fā)送給

機器人。

引導(dǎo)問題3：在DobotVisionSludio中，有哪些缺陷檢測工具？

參考答案：在DobotVisionSludio中，常見的缺陷檢測工具有字符缺陷檢測、

圓弧邊緣缺陷檢測、直線邊緣缺陷檢測、圓弧對缺陷檢測、直線對缺陷檢測、邊

緣組合缺陷檢測、邊緣對組合缺陷檢測、邊緣模型缺陷檢測、邊緣對模型缺陷檢

測、缺陷對比。

引導(dǎo)問題4：什么是字符缺陷檢測？

參考答案：字符缺陷檢測是將目標(biāo)圖像與標(biāo)準圖像進行驗證對比，檢測印刷

字符，圖案是否存在缺失、冗余等非一致性的外觀缺陷。

工作計劃

1.制定工作方案（見表5-3）

表5-3工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1圖像采集

2書簽的識別與定位

3缺陷檢測

4圖像判斷

5檢測結(jié)果傳遞

2.列出核心物料名稱（見表5-4）

表5-4核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

包含兩個書

2書簽物料包套1

簽

任務(wù)5.3書簽缺陷檢測系統(tǒng)機器人程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述書簽缺陷檢測系統(tǒng)機器人單元的工作內(nèi)容。

參考答案：

(1)機器人運動到快換治具單元更換單吸盤治具；

(2)機器人將檢測合格的書簽吸取到合格書簽放置區(qū)；

(3)機器人將檢測不合格的書簽吸取到不合格書簽放置區(qū)。

引導(dǎo)問題2：簡述書簽缺陷檢測系統(tǒng)機器人程序編寫思路。

參考答案：當(dāng)系統(tǒng)啟動運行機器人程序后，機器人運動到快換治具單元更換

單吸盤治具，向PLC發(fā)送出料請求；機器人接收到書簽到位信號后，向視覺發(fā)

送識別請求；如果機器人接收到識別異常的信號，則繼續(xù)向視覺發(fā)送識別請求;

機器人收到視覺發(fā)過來的信號，如果信號是“0K”，則機器人運動到書簽處，吸

取書簽并放置于合格產(chǎn)品放置區(qū)；如果信號為“NG”，則機器人運動到書簽處,

吸取書簽并放置于不合格產(chǎn)品放置區(qū)。

工作計劃

1.制定工作方案(見表5-5)

表5-5工作方案

步麻工作內(nèi)容負責(zé)人

1點位示教與調(diào)試

2機器人程序設(shè)計與編寫

2.列出核心物料名稱（見表5-6）

表5-6核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

2書簽物料包包含兩個書簽套1

任務(wù)5.4書簽缺陷檢測系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述書簽缺陷檢測系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計思路。

參考答案：

書簽缺陷檢測系統(tǒng)PLC程序設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化編程的編程方式。先根據(jù)系統(tǒng)

工作方式和功能劃分為系統(tǒng)啟停控制、三色燈控制、入料皮帶控制三部分；再分

部分進行局部編程。

引導(dǎo)問題2：簡述書簽缺陷檢測系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)流程。

參考答案：

下載PLC程序f打開軟件及對應(yīng)工程文件f建立機器人單元與視覺單元的

通信f系統(tǒng)啟動f程序運行f觀察系統(tǒng)運行情況。

工作計劃

1.制定工作方案（見表5-7）

表5-7工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1書簽缺陷檢測系統(tǒng)PLC程序設(shè)計

2PLC程序下載

3建立機器人單元與視覺單元間的通信

4系統(tǒng)運行

2.列出核心物料名稱（見表5-8）

表5-8核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

1中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺套1

2書簽物料包包含兩個書簽套1

項目6手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)應(yīng)用

任務(wù)6.1初識手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)

獲取信息

引導(dǎo)問題1：什么是機器視覺定位引導(dǎo)技術(shù)？

參考答案：機器視覺定位引導(dǎo)技術(shù)是將機器視覺與機器人控制技術(shù)結(jié)合在一

起的技術(shù)，通過機器視覺技術(shù)對機器人進行引導(dǎo)，使機器人完成產(chǎn)品分揀、裝配

等任務(wù)。

引導(dǎo)問題2：簡述機器視覺定位引導(dǎo)裝配的二作原理。

參考答案：機器視覺定位引導(dǎo)裝配是通過相機采集檢測對象的圖像，然后對

圖像進行預(yù)處理和分析，得出目標(biāo)所在的圖像位姿坐標(biāo)；然后經(jīng)過手眼標(biāo)定，獲

得圖像中目標(biāo)物與相機、機器人末端與相機之間的相對位姿關(guān)系，再利用空間坐

標(biāo)系換算推導(dǎo)出目標(biāo)物體相對機器人末端間的位姿坐標(biāo)。將目標(biāo)在空間的位姿信

息反饋給機器人控制系統(tǒng)，即可引導(dǎo)機器人進行智能抓取操作。

引導(dǎo)問題3：機器視覺定位引導(dǎo)有哪些應(yīng)用？

參考答案：機器視覺引導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品裝配、物品分揀、自動焊接、

點膠等方面。

工作計劃

1.制定工作方案（見表6-1）

表6-1工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

認識中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（手機定

1

位引導(dǎo)裝配項FI）結(jié)構(gòu)布局及功能

描述中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（手機定

2

位引導(dǎo)裝配項目）的工作流程

2.列出材料名稱（見表6-2）

表6-2核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

包括GPS、WIFI等6種芯

2手機芯片裝配物料包套1

片和配套手機底座

任務(wù)6.2手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)視覺程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)的視覺單元的功能。

參考答案：視覺單元的功能主要是對傳送帶上的工件進行類型檢測和定位,

然后將對應(yīng)的信息發(fā)送給機器人單元。

引導(dǎo)問題2：簡述手機底座與手機芯片的識別與定位的視覺程序設(shè)計思路。

參考答案：

視覺單元收到觸發(fā)信號之后，相機拍照。首先是對手機底座進行識別與定位,

然后將手機底座的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)，并將相關(guān)信息發(fā)送給機器人。其次

是對手機芯片進行識別與定位，然后將手機芯片的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)，并

將相關(guān)信息發(fā)送給機器人。如果未檢測到任何工件，發(fā)送信號給機器人。

引導(dǎo)問題3:在DobotVisionStudio中，常見的定位工具有哪些？

參考答案：

在DobotVisionStudio中，常見的定位工具有圓查找、快速匹配、高精度匹

配、BLOB分析、邊緣查找、直線查找、邊緣交點等。

引導(dǎo)問題4：高精度特征匹配與快速匹配的算法原理是否一樣，它們有什么

區(qū)別？

參考答案：

高精度特征匹配與快速匹配的算法原理是一樣的，都是使用圖像的邊緣特征

作為模板，按照預(yù)設(shè)的參數(shù)確定搜索空間，在圖像中搜索與模板相似的目標(biāo)，可

用于定位、計數(shù)和判斷有無等。

高精度匹配精度高，相比快速匹配耗時更久，但是設(shè)置的特征更精細，兀配

精度高。

工作計劃

I.制定工作方案（見表6-3）

表6-3工作方案

步驟工作內(nèi)容負責(zé)人

1圖像采集

2手機底座芯片識別與定位

3芯片識別與定位

4檢測不到手機底座或芯片的處理

2.列出材料名稱（見表6-4）

表6-4核心物料清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

中級機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實

1套1

訓(xùn)平臺

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量

包括GPS、WIFI等6種芯

2手機芯片裝配物料包套1

片和配套手機底座

任務(wù)6.3手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)機器人程序設(shè)計

獲取信息

引導(dǎo)問題1：簡述手機定位引導(dǎo)裝配系統(tǒng)的機器人單元的工作內(nèi)容。

參考答案：

（1）機器人將