視覺檢測系統(tǒng)簡介講解學(xué)習(xí).ppt

《視覺檢測系統(tǒng)簡介講解學(xué)習(xí).ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、視覺檢測系統(tǒng)簡介機(jī)器視覺圖像處理器識別,判斷認(rèn)識必要的信息特定的光源只提取必要的信息,進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷一機(jī)械視覺的定義--機(jī)器代替人眼來做測量和判斷機(jī)器視覺是利用光電成像系統(tǒng)采集被控目標(biāo)的圖像,經(jīng)計算機(jī)或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊進(jìn)行數(shù)字處理,根據(jù)圖像的像素分布,亮度和顏色等信息,進(jìn)行尺寸,形狀,顏色等的識別.這樣,就把計算機(jī)的快速性,可重復(fù)性,與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結(jié)合,大大提高了生產(chǎn)的柔性和自動化程度.二機(jī)械視覺的組成---相機(jī),鏡頭,光源,圖像處理控制單元一個典型的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、相機(jī)（包括CCD相機(jī)和COMS相

2、機(jī)）、圖像處理單元（或圖像捕獲卡）、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等部分組成.各個部分之間相互配合,最終完成其檢測要求.優(yōu)點(diǎn):1.非接觸式檢測,對觀察者和被觀察者不會產(chǎn)生損傷.2.具有較寬的光譜效應(yīng)范圍.3.長時間穩(wěn)定工作.4.具有較高的量測精度.5.拍照速度自動與被測物的速度相匹配，拍攝到理想的圖像2.1相機(jī)目前工業(yè)用相機(jī)主要有CCD和CMOS兩種.CMOS相機(jī)起步較晚,所攝取的畫面質(zhì)量也不是很好,所以主要用在圖像品質(zhì)要求不是很高的產(chǎn)品上,比如手機(jī)附帶的相機(jī)大多數(shù)采用CMOS相機(jī).CCD相機(jī)比CMOS相機(jī)更靈敏,在昏暗的光照下

3、可以照出較好的相片,因此工業(yè)上應(yīng)用較為普遍的是CCD相機(jī).CCD（Charge?Coupled?Device）是一種半導(dǎo)體光學(xué)器件.該器件具有光電轉(zhuǎn)換,信息存儲和延時等功能,并且集成度高,能耗小,故一出現(xiàn)就在固體圖像傳感,信息存儲和處理等方面得到廣泛應(yīng)用.2.2鏡頭鏡頭的幾個主要參數(shù)有:成像面,CCD感光片尺寸,焦距,視野,物距,景深和視角.選擇鏡頭時應(yīng)考慮以下幾個因素:（1）鏡頭的成像面與所用的CCD相機(jī)是否匹配.成像面與鏡頭本身的設(shè)計及生產(chǎn)有關(guān).成像應(yīng)該是越大越好.可是有些廠家的鏡頭由于設(shè)計或生產(chǎn)上達(dá)不到技術(shù)要求,成像面會較小.（2）

4、確定鏡頭的焦距,物距和視野(這個主要是依據(jù)實(shí)際的工作或安裝環(huán)境來確定)這幾個參數(shù)關(guān)系是:焦距越小,視角越大,最小物距越短,視野越大.以最常用的三種鏡頭(50mm,25mm,16mm)為例:50mm的鏡頭焦距是最大的,所以50mm鏡頭的視角就最小,而視野就最小,最小物距卻是最遠(yuǎn)的;25mm的鏡頭焦距次之;16mm的鏡頭焦距則是最小的,所以16mm鏡頭的視角就最大,而視野也就最大,最小物距是最近的.調(diào)節(jié)光圈大小,以改變進(jìn)入相機(jī)的光線多少,從而改變圖像亮度調(diào)節(jié)焦距,以確保圖像清晰2.3光源光源是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素,因?yàn)樗苯佑绊戄斎?/p>

5、數(shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30％的應(yīng)用效果.由于被檢測物體的顏色,材質(zhì),折射率等特性的千差萬別,就必須根據(jù)每個特定的應(yīng)用實(shí)例,選擇相應(yīng)的照明裝置,以達(dá)到最佳的效果.光源的類型有鹵素?zé)?熒光燈和LED光源等,?其主要性能的比較見下表.目前使用較廣光源按其照射方式可分為背向照明,前向照明,結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等.背向照明是被測物放在光源和攝像機(jī)之間,其優(yōu)點(diǎn)是能獲得高對比度的圖像;前向照明是光源和攝像機(jī)位于被測物的同側(cè),?這種方式便于安裝;結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上,?根據(jù)它們所產(chǎn)生的畸變,解調(diào)出被測物的三維信息;頻閃光照明是將高頻率的光脈

6、沖照射到物體上,照相機(jī)拍攝要求與光源同步,這樣能有效地拍攝高速運(yùn)動物體的圖像.2.4圖像采集卡圖像采集卡是視頻信號從相機(jī)到電腦之間傳輸?shù)臉蛄?目前大多數(shù)相機(jī)還是模擬信號輸出,圖像采集卡則將各種模擬視頻信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入計算機(jī),供計算機(jī)作處理,存儲,傳輸?shù)戎?選擇圖像采集卡要考慮以下幾個方面:（1）?視頻輸入的格式和數(shù)據(jù)傳輸率大多數(shù)攝像機(jī)使用RS-422或者EIA644作為輸出信號格式,這樣圖像采集卡就需要支持系統(tǒng)使用的攝像機(jī)所采用的輸出信號格式.從靈活性來說,如果兩種格式都支持就更好.當(dāng)攝像機(jī)以較高的速度拍攝高分辨率圖像后,

7、會產(chǎn)生很高的輸出速率,這時攝像機(jī)一般使用多路信號同時輸出,而圖像采集卡必須能夠支持多路輸入及攝像機(jī)的輸出速率.（2）?數(shù)據(jù)的吞吐量當(dāng)圖像采集卡的信號輸入速率較高時,需要考慮圖像采集卡與圖像處理系統(tǒng)之間的帶寬問題.在使用PC時,圖像采集卡使用PCI接口.PCI接口的理論峰值帶寬為132Mbps.但在實(shí)際使用中,?多數(shù)計算機(jī)上PCI接口的平均數(shù)據(jù)傳輸率為50～90Mbps,有可能在瞬間高傳輸率時不能滿足傳輸?shù)男枰?為了避免與其他PCI設(shè)備產(chǎn)生沖突時丟失數(shù)據(jù),圖像采集卡上應(yīng)有數(shù)據(jù)緩存.在一般情況下,有2MB的板載存儲器可以滿足大部分的任務(wù)要求.

8、技術(shù)參數(shù)對比:2.5數(shù)字I/O控制卡在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,輸入/輸出的控制很重要.系統(tǒng)中常要根據(jù)處理過程的需要來決定攝像機(jī)的拍攝時間.如果采用了可重設(shè)的攝像機(jī),需要產(chǎn)生重設(shè)信號.在一些系統(tǒng)中,由于