课件4-3视觉检测系统概要.ppt

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1、视觉检测系统一、视觉检测系统的组成视觉检测系统的构成如图所示。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1、光源（2）一副好的图像应该具备如下条件：①、对比度明显，目标与背景的边界清晰；②、背景尽量淡化而且均匀，不干扰图像处理；③、与颜色有关的还需要颜色真实，亮度适中，不过度曝光。（3）、常见视觉光源：氙灯、高频荧光灯、卤素灯（光纤光源)、LED。1、光源氙灯卤素灯高频荧光灯LED（4）、常见视觉光源综合性能对

2、比1、光源2、镜头（1）作用：相当于人眼的晶状体①、成像：没有镜头，摄像机不能采集到任何图像。②、聚焦：当镜头成像平面不在摄像机像面上时，输出图像模糊不清---调整镜头的位置，改变CCD与镜头基准面的距离③、曝光：改变光积分时间/曝光量---改变灰度（人眼所不具备的功能）④、变焦：改变镜头的焦距---改变成象大小（人眼所不具备的功能）2、镜头（2）组成：光圈/相对孔径光圈：控制镜头入光量的光学装置。光圈大小用f值。光圈数f#表示焦距与整个镜头有效同光孔径的比值。光圈大小对图片亮度的影响光圈较小图片亮度较暗，工件和背景的对比度相对较低

3、光圈中等图片亮度一般，工件和背景的对比度一般光圈较大图片亮度较亮，工件和背景的对比度较高2、镜头（2）组成：聚焦环聚焦是成像的必要条件。聚焦环不同状态下的成像效果：聚焦环未进行调节，图像模糊不清。调节聚焦环，图像清晰度改善。继续调节聚焦环，图像完全清晰。对系统的影响：图像不清晰，难以呈现很好的图像效果，降低系统精度，直接影响到机器视觉系统的整体性能，增加图像处理难度。2、镜头（3）主要参数：焦距、光圈/相对孔径、视场/视场角、工作距离、最大兼容CCD尺寸、景深、畸变、光学接口、镜头分辨率。视场/视场角景深光学接口2、镜头（4）镜头分

4、类按功能分类：定焦镜头、变焦镜头、定光圈镜头按视角分类：普通镜头、广角镜头、远摄镜头按焦距分类：短焦距镜头、中焦距镜头、长焦距镜头按用途分类：微距镜头、远心镜头、CCTV镜头工业应用中，最常用的镜头为远心镜头和CCTV镜头。远心镜头成像原理远心镜头3、工业摄像机摄像机是将光信号转换成电信号。早期的摄像机没有将模拟电信号转换成数字电信号的功能，所以称为模拟相机。模拟相机一般需要和图像采集卡配合使用。图像采集卡将模拟相机的电信号转换为数字信号，并传输至电脑。而近年来的数字摄像机具有模拟转换功能，并遵从一定的通信协议，所以能够直接将采集到

5、的图像信号传输至电脑。这类摄像机称之为数字相机，目前已成为机器视觉系统的主流摄像机了。工业模拟摄像机工业数字摄像机4、图像采集/处理卡（1）、主要功能：①接收来自摄像机的图像信号：模拟摄像机---标准电视信号。数字摄像机---数字信号。②存储图像数据：容量大、速度高、存取方便。③图像处理：简单预处理---滤波、二值化。图像叠加---直线、圆、数字、符号。④图像输出：输出到监视器---监视、观察。输出到计算机---图像处理、模式识别。4、图像采集/处理卡（2）、图像采集/处理卡的种类：①外置式：独立单元、单独供电、功能全面、容易构成视

6、觉系统②图像卡式：插入计算机扩展槽内---使用方便、速度快、成本低③传输式：数字摄像机---计算机接口/网络传输（串行、并行、USB）5、图像处理系统（1）、信号处理电路（1）、信号放大----运算放大电路（运算放大器）（2）、噪声抑制----信号淹没在噪声中；（3）、电压/电流（V/A）转换----需要电流输出时；（4）、模拟/数字（A/D）转换----需要输出数字信号时（2）、图像处理：预处理+提取、识别、计算二、视觉检测系统的工作流程