基于-虚拟仪器计算机视觉系统研究

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1、.虚拟仪器结课报告姓名：平兆娜专业：测试计量技术及仪器班级：2011-03-01学号：S11080402004...基于虚拟仪器的计算机视觉系统的研究1绪论1.1机器视觉的发展趋势机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉是一门新兴的发展迅速的学科，计算机水平的飞速提高以及人工智能、并行处

2、理和神经元网络等学科的发展，促进了机器视觉系统的实用化。二十世纪八十年代以来，机器视觉的研究己经开始从实验室走向实际应用：从简单的二值图像处理发展到高分辨率多灰度的图像处理；从一般的二维信息处理发展到三维视觉处理，处理模型和算法的研究取得了很大的进展。目前，机器视觉系统正在广泛地应用于视觉检测和自动化装配等领域中。机器视觉的发展趋势表现在以下几个方面：平台发生变化传统的机器视觉系统是一种专用系统，具有为获取和处理图像专门设计的嵌入系统。这些系统有自己专用操作系统和编程语言。这种高度用户化的方法使得早期的机器视觉系统极其昂贵，并且难以使用。降低成本的方法之一就

3、是采用开放标准。近几年己经有基Windows的系统出现，一些专用技术己经被基于WindowsNT的板卡级系统所替代。更加灵活的软件传统的机器视觉系统令人望而生畏的地方就是编程十分困难，而且难以改动。改变这一局面的方法就是使用更加容易掌握的编程工具，使用功能灵活的处理工具。人机界面更加友好Dos，UNIX和专用的操作系统都有其不同的界面，但通常都需要一个熟练的程序员来操作它们。机器视觉系统向开放标准靠拢和基于Windows的通用界面将使得系统更加友好，更加易于使用。在未来的几年内，随着中国加工制造业的发展，对于机器视觉的需求也逐渐增多；我国机器视觉的应用状况将

4、由初期的低端转向高端。与其他计算机科学领域一样，视觉技术进步非常快同时价格也在下降。由于机器视觉的介入，自动化将朝着更智能、更快速的方向发展。...2软件开发工具LabVlEw语言的简介2．1虚拟仪器随着计算机技术的不断发展，基于PC的视觉系统更加趋于经济和实用。含MMX的高能Pentium处理器、坚固的操作系统、PCI局部总线以及具有友好用户接口的、基于虚拟仪器的图像采集软硬件使今天的视觉应用系统的性能远非以往的系统所能比拟，而成本却在不断下降。在计算机图像处理出现之前，图像处理都是光学照像处理和视频信号处理等模拟处理，伴随计算机技术的快速发展，数字图像处

5、理技术得到了长足进步，在灵活性、精度、调整和再现性方面都表现出了卓越的性能。在过去，PC视觉系统的建立是由系统集成人员、OEM和企业内部的视觉系统开发组联合完成，今天，新的技术和基于虚拟仪器的图像处理软件使用户在极低成本下就可开发完成满足大多数应用要求的计算机视觉应用系统。虚拟仪器视觉应用系统能够为自动化系统提供过程监视、信息集中和反馈控制，实验室自动化与图像处理系统则能够利用滤波与分析技术进行细胞数量、生物材料合格性等的测定。事实上，当今的基于PC的视觉系统已能够以前所未有的效率、灵活性、一致性、可靠性和数据吞吐能力执行更加复杂的检测任务。虚拟仪器实质上是

6、一种创新的仪器设计思想，而非一种具体的仪器。换言之，虚拟仪器的具体形式完全取决于实际的物理系统和构成仪器数据采集单元的硬件类型，但是有一点是相同的，那就是虚拟仪器离不开计算机控制，软件是虚拟仪器设计中最重要的，也是最复杂的部分。作为一种新的仪器模式，虚拟仪器与传统硬件化仪器相比较，主要有以下特点：1)功能软件化2)功能软件模块化3)模块控件化软件开发工具LabVlEW语言的简介4)仪器控件模块化5)硬件接口标准化6)系统集成化7)程序设计图形化8)计算可视化9)硬件接口软件驱动化...虚拟仪器就是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟

7、仪器面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统，其实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种表达形式输出检测结果：利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理；利用I／O接口设备完成信号采集、测试及调理，从而完成各种测试功能。2.2虚拟仪器软、硬件系统介绍数字图像处理是视觉系统的关键，在虚拟仪器系统中，这一切是通过计算机软件实现的。目前国内外使用最为广泛的虚拟仪器开发平台是NI公司的LabVIEW和LabWindows/CVI，而基于这两种软件的IMAQVision则为这两种平台提供了完整的图像处理函数库或功能模块，如

8、各类边缘检测算子、自动阈值处理、各种形态学算法、滤波