《视觉检测技术》PPT课件

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1、(1)零件的识别与定位领域：工业、农业、航天、军事等1、工业检测例：双目立体视觉检测系统——简单视觉的机器人系统■自动连接引线、对准芯片和封装；■自动安装部件，自动焊接或自动切割加工、自动浇注系统等。视觉检测技术一、应用(2)零件尺寸的在线测量(3)零件外观及内部缺陷检测芯片定位芯片管脚检测钢板厚度的在线测量木料检测原理例：木料检测：缺陷、体积(4)产品分类、分组(5)产品标识、编码识别苹果分级、分色、配色商品条码、印鉴、标签“手-眼”定位：两个摄像机---两幅平面图像---三维场景信息用于：目标识别、道路识别、障碍物判断、主动导航、自动视觉导

2、航无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人战车、探测机器人实例：美国Sojourner系列和Rocky系列火星探测移动机器人2、机器人导航“机遇”号火星车拍摄火星土壤的显微照片“勇气”号火星车发回的彩色照片美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人3、生物医学图像分析（1）医学临床诊断：X射线、B超、CT、核磁共振（MRI）医学影像融合分析细胞个数统计CT图像自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象三维人体扫描（2）生物图像分析：形状、组织切片、染色体配对、细菌、病毒、病原体外形尺寸检测、颜色识别、表面损伤检测以及组织分析叶片细胞显微放大图片转基因大豆孢

3、子例：水果分类；发芽土豆；杂草识别4、遥感图像分析：卫星遥感图像---气象卫星（红外成象---云图---气象状况）资源卫星（多光谱成象----地质、矿藏、森林、灾害）海洋卫星（合成孔径雷达成象---海洋、海浪、海滩）航空摄影图像---（多目成象---大地测量、测绘）交通---车辆识别、牌照识别、车型判断、车辆监视、交通流量检测安全---指纹判别与匹配、面孔与眼底识别、安全检查（飞机、海关）监视---超市、商店防盗、银行监控，停车场、电梯闭路电视6、军事与国防：5、监控、安防、交通管理：超低空雷达、超视距雷达、导弹制导、导弹导航、地形匹配、单兵作

4、战系统、战场遥测、夜视仪、声纳成象7、办公与家电：办公设备---数码复印机、扫描仪、传真机、绘图仪家用电器---数码摄像机、数码照相机、可视电话、可视门铃二、视觉系统的一般构成光源图像卡场景摄像机计算机典型视觉系统工作原理：光→敏感元件→电（光电元件）光源光通路光电元件测量电路光光电电yx1x2传感器：单目视觉：一个摄像组件（镜头+摄像机）多目视觉：多个摄像组件（镜头+摄像机）图像采集部分、图像处理部分、通信和I/O部分以及输出和执行机构图像采集系统：可视化图像或特征数据场景镜头光源摄像机图像存储体计算机输出镜头摄像机镜头摄像机控制电缆视觉系

5、统流程图图像质量好图像处理简单、结果理想图像质量差图象处理麻烦、结果不理想由光源、镜头、摄像机、图像采集卡等构成1、眼睛的结构及成像人类视觉—眼睛计算机视觉—图像输入系统晶状体—镜头；视网膜—像敏面；远物体—晶状体扁平—屈光能力小—距离大（最大17mm)近物体—晶状体厚—屈光能力大—距离小（最小14mm)物体光谱---紫外→可见光→红外2、电磁波谱可见光谱1、光源(1)光源的作用：①使视场具有足够照度----整体亮度、突出特征量②满足一定的投影关系----位置变化、成像质量③满足一定的滤光要求----区别、对比度选择：几何形状、照明亮度、均

6、匀度、光谱特性，发光效率、使用寿命(2)光源的种类：①自然光源---天体（地球、太阳、星体）、大气三、图像采集系统按发光机理：荧光灯、卤素灯、气体放电灯、发光二极管（LED）、激光二极管LD①白炽光源：器件：白炽灯---钨丝（熔点3600K）特点：谱线丰富（可见光+红外光）应用：滤色片→窄带频率光，避免杂光干扰→仪器②气体放电光源：原理：气体分子激发→放电（电弧灯）器件：碳弧灯、钠弧灯、氙弧灯、水银弧灯特点：功率大，光色接近日光，紫外线丰富应用：强光、色温要求接近日光②人工光源：卤钨灯---改进的白炽灯（碘、溴）特点---亮度高、发光效率高、体

7、积小、成本低③发光二极管：④激光光源：原理：半导体，电致发光器件：LED，可见光、红外光体积小、功耗低、寿命长、响应快、易于数字控制、比普通光源单色性好、亮度高应用：电路（信号）、仪器面板（提示、报警、状态显示）原理：特点：外界光→光原子→能级跃迁→受激辐射→光放大→谐振→辐射激光方向性好---发散角很小(约0.18º)，比普通光小2~3数量级亮度高---能量高度集中，亮度比普通光高几百万倍单色性好---光谱范围极小，频率单一；（He-Ne激光:λ=632.8nm,Δλ=10-6nm）相干性好---受激辐射，传播方向/振动方向/频率/相位一致时

8、间相干性、空间相干性均好器件：固体激光器---体积小，坚固，功率高→红宝石、（少用）气体激光器---小巧、单色性好、能连续工作、功率小→氦氖、CO2液