机器视觉系统基本构成和各部件基本原理.ppt

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1、机器视觉系统基本构成和各部件基本原理北京凌云光视数字图像技术有限公司蔡锐wwww机器视觉（MachineVision)机器（Machine)视觉（Vision)+机械运动控制觉(软件)视(硬件)包括光源、镜头、相机、图像采集卡等。机器视觉是一个系统的概念，运用现代先进的控制技术、计算机技术及传感技术，表现为光机电的结合。凌云公司的口号：“致力于为机器植入眼睛和大脑！”wwww为什么要采用机器视觉节省时间降低生产成本优化物流过程缩短机器停工期提高生产率和产品质量减轻测试及检测人员劳动强度减少不合格产品的数量提高机器利用率

2、wwww机器视觉应用简介GIGI(Gauge、Inspection、Guide、Identification)一、Gauge(Measurement)wwww机器视觉应用简介二、Inspection(应用范围最广）wwww机器视觉应用简介三、Guidewwww机器视觉应用简介四、Identificationwwww机器视觉原理简介系统构成：wwww机器视觉原理简介一、光源（光源是基准，打光是艺术）种类：LED、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源GarbageIn,GarbageOut特点：LED寿命长/可以有各种颜色

3、/便于做成各种复杂形状/光均匀稳定/可以闪光；萤光灯光场均匀/价格便宜/亮度较LED高；卤素灯亮度特别高/通过光纤传输后可做成wwww光源选择的注意事项影响因素：相机的光谱响应特性、LED器件（颜色、发光角、亮度、寿命等）、形状、打光方式（darkfield,brightfield,lowangle,structurelight)、辅助手段（偏光片、滤光片、漫射片等）选择原则：满足应用、综合考虑；理论分析+实验；wwww机器视觉原理简介二、镜头（低通滤波器，完成信号传递）接口形式：C-Mount/CS-Mount/F-

4、Mount/Others镜头类型：标准、远心、广角、zoom(变焦放大）、远摄/近摄等选择依据：相机接口/物距/拍摄范围/CCD尺寸/畸变的允许范围/放大率/焦距/变焦范围/光圈等接口主要有螺口和卡口两种螺口：0.75（M42/M58/M72等）、C/CS(32thread/inch)卡口：F口(Nikon)、Cannon、Petax等wwww远心镜头在测量系统中，物距常发生变化，从而使像高发生变化，所以测得的物体尺寸也发生变化，即产生了测量误差；即使物距是固定的，也会因为CCD敏感表面不易精确调整在像平面上，同样也会

5、产生测量误差。采用远心物镜中的像方远心物镜可以消除物距变化带来的测量误差，而物方远心物镜则可以消除CCD位置不准带来的测量误差。wwwwStandardLensTelecentriclenswwww远心镜头wwww机器视觉原理简介三、相机（光电转换器，完成信号转换）种类：线&面、隔/逐、黑/彩、数/模、低/高、CCD/CMOS指标：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感应曲线、动态范围、灵敏度、速度、噪声、填充因子、体积、质量、工作环境等工作模式：Freerun、Trigger（多种）、长时间曝光等代理公司：DALSA、JAI

6、&PULNIX、C-CAM、IMPERX、Syntech等A/DCCD线扫描系统EncoderLinetriggerPagetriggerSensorwwww工业面阵相机系统TriggerProximitysensorwwww机器视觉原理简介BiningpartialscanrollingshutterGlobalshutterinterline/frametransfer/fullframe隔行/逐行监示器　外触发　串口通信时序　不同的工作模式wwww隔行/逐行VerticalccdregisterHorizonta

7、lccdregisterShutterOddEvenPhotodiode(pixel)XsubXsg1Xsg2VideooutXsubVerticalccdregisterHorizontalccdregisterShutterPhotodiode(pixel)Xsg1ProgressiveInterlaceMovingobjectwwww彩色相机BlBubb=1/2(Bu+Bl)RlRurr=1/2(Ru+Rl)BlbBrb=1/2(Br+Bl)RrrRlr=1/2(Rr+Rl)BllBulbBlrBurb=1/4(

8、Bur+Bul+Bll+Blr)RllRulrRlrRurr=1/4(Rur+Rul+Rll+Rlr)GlegGuGlGrg=1/4(Gu+Gr+Gl+Gle)RRRGBGBBGGGGRRRGGGBGBBGGRRRGGGBayerFilterCV-M77True3CCDTR-33wwww数字/模拟JAICV-A1JAICV-M