机器视觉工业检测应用_大恒图像（PDF50页）

机器视觉在大幅面工业检测中的应用大恒图像张勇目录•机器视觉系统介绍•机器视觉系统构成–光源–镜头–工业摄像机–图像采集卡–机器视觉软件–在大幅面工业检测中的应用机器视觉系统介绍机器视觉是一门技术，该技术被广泛应用在生产制造等行业。可用来保证产品质量、控制生产流程、感知环境等。机器视觉系统是基于机器视觉技术为机器戒自动化生产线建立的一套视觉系统。机器视觉VS人类视觉机器视觉PK人类视觉环境适应性智能彩色识别能力灰度分辨能力空间分辨率速度感光范围工作环境要求机器视觉系统可以带给我们？机器视觉系统机器视觉系统可以用于？•条码识别•二维码识别•测量•匹配•目标定位•缺陷检测•机器人导航•表面检测•光学字符识别•光学字符校验•印刷检测等机器视觉系统构成PC-based机器视觉系统构成SmartCamera光源——光源在视觉系统中的作用光源——光源的种类高频荧光灯卤素灯LED灯光源——光源的对比高频荧光灯LED灯卤素灯亮度响应速度寿命设计自由度热扩散性价比光源——LED光源的种类光源——不同光源效果大不相同光源——欢迎到光源实验室镜头——焦距，物距，成像尺寸拍摄物距焦距镜头——视场角镜头——分辨率镜头——远心镜头镜头——合作伙伴工业摄像机——典型结构相机镜头接口C-mountCS-mountF-mountM42M72等……图像传感器参数控制模块调整曝光时间调整增益等相机参数预处理模块自动白平衡3A控制Bayer变换等预处理功能IO控制模块供电触发信号闪光同步信号数据传输模块接口类型USB2.0CameraLinkGigEEthernet1394a/b光纤USB3.01394S3200HSLink…..智能相机处理器DSPARMPowerPC等……工业摄像机——传感芯片工业摄像机——传感芯片CCDCMOS优图像质量高灱敏度高对比度高线性度好噪声低体积小片上数字化及片上处理功能高动态范围低功耗没有Blooming现象并行处理可直接访问单个像素帧率高劣Blooming串行处理不能直接访问单个像素没有片上处理功能一致性较差存在固定模式噪声光灱敏度差噪声大工业摄像机——传感芯片曝光方式行曝光CMOS帧曝光CMOS隔行CCD逐行CCDGRSCMOS工业摄像机——传感芯片曝光方式行曝光CMOS帧曝光CMOS隔行CCD逐行CCDGRSCMOS工业摄像机——传感芯片黑白面阵相机彩色面阵相机黑白线阵相机3线彩色线阵相机双线彩色线阵相机其他……3CCD相机2CCD面阵相机工业摄像机——数字相机接口类型接口类型带宽距离特点CameraLinkB:1.5GbpsM:3.8GbpsF:5.1Gbps10m抗干扰，传输带宽高，标准CameraLink协议，配件成本高，传输距离近USB2.0480Mbps4.5m易用，成本低，无标准协议，CPU占用高1394a400Mbps4.5m(17.5m)成本低，CPU占用低，适用于多相机场合，标准DCAM协议1394b800Mbps4.5m(10m)成本低，CPU占用低，直接支持光纤接口，适用于多相机场合，标准DCAM协议GigE1000Mbps100m易用，多相机组网，传输距离远，线缆价格低，标准GigEVision协议，CPU占用需优化，主机配置要求高Ethernet100Mbps100m易用，多相机使用场合，传输距离远，线缆价格低，CPU占用高，无标准协议工业摄像机——数字相机接口类型数字相机接口发展方向：1、带宽2、传输距离3、相机组网4、数据组播等新的数据接口类型：1、HSLink2、USB3.03、10GigE4、CoaXPress5、1394S3200工业摄像机采集卡镜头设备选型系统需要达到的精度？相机和镜头分辨率拍摄目标对象时的物距、视野？镜头焦距，放大倍率系统中工件行走的方式？相机传感器类型系统中工件行走的速度？相机帧率戒行频系统中使用相机的数量？相机接口类型相机接口类型和数量？采集卡……工业摄像机采集卡选择机器视觉软件——用户需求功能速度易用机器视觉软件HALCON——功能一维码识别一维测量二维码识别二维模板匹配三维模板匹配Blob分析摄像机标定分类器颜色分析轮廓处理边缘提取焦深特征提取快速傅立叶变换FFT滤波几何测量几何变换手眼系统标定霍夫变换激光三角测量线性代数计算矩阵计算灰度形态学区域形态学图像拼接运动分析光学字符识别OCR光学字符校验OCV并行处理特征点提取位姿估计图像校正感兴趣区域设置分割立体视觉特征分析转换世界坐标变差模型可视化等……机器视觉软件HALCON——速度机器视觉软件HALCON——易用机器视觉算法与应用大幅面工业检测中的应用随着机器视觉应用的日益广泛，大幅面多相机视觉系统的需求越来越多，主要应用方向为大幅面的定位、测量和场景拼接等。使用标定板统一坐标系XY使用标定板统一坐标系200mm152mm76mm76mm111mm152mm200mm111mm500万像素相机500万像素相机500万像素相机500万像素相机30万像素相机30万像素相机30万像素相机200万像素相机100mm182mm230mm100mm91mm91mm119mm119mm使用标定板统一坐标系相机标定方法拼接图像对于有些大幅面物体，可以通过拍摄多幅图像，每幅图像覆盖物体的不同的部分。如果摄像机经过标定并且它们与一个共有的世界坐标系之间的相对关系已知，就可以通过不同的图像进行精确测量。相机标定方法拼接图像相机标定方法拼接图像相机标定方法拼接图像相机标定方法拼接图像相机标定方法拼接图像相机标定方法拼接图像非标定方法拼接图像非标定方法拼接图像非标定方法拼接图像非标定方法拼接图像结束谢谢大家大恒图像张勇[e-mail]