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机器视觉基础.pptx

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成像系统 相机，光学部件，光源 目标–特征部分与“背景”形成高反差的图像 校正&比例缩放 检测方法 灰度分析（阀值）&梯度分析 图像增强 在视场（FOV）内定位产品零件 检测分析–测量，特征点查找检测，读取等 设备通讯 Pass/Fail结果状态输出 检测数据分析控制输出基础术语 相机 图像传感器 灰度&彩色 光学器件(镜头) 标准镜头vs.远心镜头 光源 基础知识 技巧 相机-Camera 图像传感器-ImageSensor 镜头-Lens 工作距离-WorkingDistance 视场（FOV）–FieldofView 景深（DOF）–DepthofField 分辨率-Resolution图像传感器 光电探测器网格(像素阵列) 转换光亮度级别成电子信号 CCDvs.CMOS–转换方式不同灰度像素深度 转换光亮度级别成可测量信号级别 0–255(0–黑,255–白) 部分软件使用百分比表示方法(0-100%)分辨率 焦距 景深 兼容芯片尺寸 远心 畸变印刷和纸张检测标准镜头 成本较低,尺寸较小 透视误差 距离的改变会引起大小的改变 畸变大 较大的检测对象,特征点检测,测量相对差远心镜头 成本较高,体积较大 无透视误差 距离不改变大小 畸变小 较小检测对象,精准测量光学器件镜头标准镜头印刷和纸张检测目的 将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。 重要性 直接影响处理精度和速度，甚至系统的成败。 目标–高对比图像! 最明显的检测特征点 最不明显的“背景”和干扰 打光注意事项 被检测零件的特征 打光技术 彩色效果光源光源LED光源的优势 可制成各种形状、尺寸及各种照射角度； 可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度； 通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定； 使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）； 反应快捷，可在10us或更短的时间内达到最大亮度； 电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯； 运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势； 可根据客户的需要，进行特殊设计。 两种常见正向打光方式低角度前向光照明光源背光明视场Dome光白光得到各颜色偏振 用于减少闪烁 塑料或者玻璃 无滤色镜相机相机相机系统组成–相机,光学部件,软件 最小可区别的特征大小 系统测量精度–系统精度、重复精度 影响因素 分辨率–640x480…1600x1200 光学部件质量 软件分辨率 测量–亚像素概念 特征点–5x5像素区域目标校正 使用标准的圆点目标校正板 镜头畸变补偿 比例缩放–例如： 在1英寸视场内有1000个像素=0.001”/像素 重新标定变化的检测必要条件。(镜头，工作距离，光源等等) 比例缩放 无变形补偿 值=单位值/像素图像黑白部分分割界限 自动或者固定的阀值方法边缘检测方法 灰度值的变化率较少多余的干扰 提高被测的特征点或者边缘 可能占用宝贵的检测时间 方法… 形态学方法 改变亮度级别 二值化全部或者部分图像 可多重反复处理 延长检测时间 结果–改良后图像…但是… 可能降低或者改变源特征全部或者部分图像 平衡亮度级别的不一致 创建黑白图像 结果–改良后的图像优化工具运行速度，节约检测时间，实现精确定位检测 方法… 边缘定位 Blob定位 模式匹配定位–Origin工具定位–LineFind工具定位-Blob工具定位–PatternFind测量工具测量–CircleGauge特征检测特征检测–AverageIntensity/Contrast特征检测–Blob分析模式匹配模板–Adaptive/Greyscale读取工具通讯工具视觉应用建立的基本思路选择/设定触发方式 获取图像 图像检测项目确认 工具原点定位 检测、测量、模板对比等检测方法 得到结果做出分析 根据要求结果输出（数字I/0、串口、网口） 演讲完毕，谢谢观看！