机器视觉工业检测应用

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1、机器视觉在大幅面工业检测中的应用大恒图像张勇目录•机器视觉系统介绍•机器视觉系统构成–光源–镜头–工业摄像机–图像采集卡–机器视觉软件–在大幅面工业检测中的应用机器视觉系统介绍机器视觉是一门技术，该技术被广泛应用在生产制造等行业。可用来保证产品质量、控制生产流程、感知环境等。机器视觉系统是基于机器视觉技术为机器戒自动化生产线建立的一套视觉系统。机器视觉VS人类视觉机器视觉PK人类视觉环境适应性智能彩色识别能力灰度分辨能力空间分辨率速度感光范围工作环境要求机器视觉系统可以带给我们？机器视觉系统机器视觉系统可以用于

2、？•条码识别•二维码识别•测量•匹配•目标定位•缺陷检测•机器人导航•表面检测•光学字符识别•光学字符校验•印刷检测等机器视觉系统构成PC-based机器视觉系统构成SmartCamera光源——光源在视觉系统中的作用光源——光源的种类高频荧光灯卤素灯LED灯光源——光源的对比高频荧光灯卤素灯LED灯亮度响应速度寿命设计自由度热扩散性价比光源——LED光源的种类光源——不同光源效果大不相同光源——欢迎到光源实验室镜头——焦距，物距，成像尺寸焦距拍摄物距镜头——视场角镜头——分辨率镜头——远心镜头镜头——合作伙伴

3、工业摄像机——典型结构IO控制模块供电触发信号闪光同步信号参数控制模块调整数据传输模块相机镜头接口图曝光时间C-mount调整增益智能相机处理器接口类型像USB2.0CS-mount传等相机参数DSPF-mountARMCameraLink感GigEM42器预处理模块PowerPCM72自动白平衡等……Ethernet1394a/b等……3A控制光纤Bayer变换USB3.0等预处理功能1394S3200HSLink…..工业摄像机——传感芯片工业摄像机——传感芯片CCDCMOS优图像质量高体积小灱敏度高片上数

4、字化及片上处理功能对比度高高动态范围线性度好低功耗噪声低没有Blooming现象并行处理可直接访问单个像素帧率高劣Blooming一致性较差存在固定模式噪声串行处理不能直接访问单个像素光灱敏度差没有片上处理功能噪声大工业摄像机——传感芯片曝光方式行曝光CMOS帧曝光CMOSGRSCMOS隔行CCD逐行CCD工业摄像机——传感芯片曝光方式行曝光CMOS帧曝光CMOSGRSCMOS隔行CCD逐行CCD工业摄像机——传感芯片黑白面阵相机彩色面阵相机2CCD面阵相机3CCD相机黑白线阵相机3线彩色线阵相机双线彩色线阵相

5、机其他……工业摄像机——数字相机接口类型接口类型带宽距离特点CameraLinkB:1.5Gbps10m抗干扰，传输带宽高，标准CameraLinkM:3.8Gbps协议，配件成本高，传输距离近F:5.1GbpsUSB2.0480Mbps4.5m易用，成本低，无标准协议，CPU占用高1394a400Mbps4.5m成本低，CPU占用低，适用于多相机场合，(17.5m)标准DCAM协议1394b800Mbps4.5m成本低，CPU占用低，直接支持光纤接口，(10m)适用于多相机场合，标准DCAM协议GigE100

6、0Mbps100m易用，多相机组网，传输距离远，线缆价格低，标准GigEVision协议，CPU占用需优化，主机配置要求高Ethernet100Mbps100m易用，多相机使用场合，传输距离远，线缆价格低，CPU占用高，无标准协议工业摄像机——数字相机接口类型新的数据接口类型：1、HSLink2、USB3.03、10GigE4、CoaXPress5、1394S3200数字相机接口发展方向：1、带宽2、传输距离3、相机组网4、数据组播等工业摄像机采集卡镜头设备选型系统需要达到的精度？相机和镜头分辨率拍摄目标对象时

7、的物距、视野？镜头焦距，放大倍率系统中工件行走的方式？相机传感器类型系统中工件行走的速度？相机帧率戒行频系统中使用相机的数量？相机接口类型相机接口类型和数量？采集卡……工业摄像机采集卡选择机器视觉软件——用户需求功速易能度用机器视觉软件HALCON——功能一维码识别激光三角测量一维测量线性代数计算矩阵计算二维码识别灰度形态学区域形态学二维模板匹配图像拼接三维模板匹配运动分析Blob分析光学字符识别OCR光学字符校验OCV摄像机标定并行处理分类器特征点提取颜色分析位姿估计轮廓处理图像校正边缘提取感兴趣区域设置焦深

8、分割特征提取立体视觉快速傅立叶变换FFT特征分析滤波转换世界坐标几何测量几何变换变差模型手眼系统标定可视化霍夫变换等……机器视觉软件HALCON——速度机器视觉软件HALCON——易用机器视觉算法与应用大幅面工业检测中的应用随着机器视觉应用的日益广泛，大幅面多相机视觉系统的需求越来越多，主要应用方向为大幅面的定位、测量和场景拼接等。使用标定板统一坐标系XY使用标定板统一坐标系200mm