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时间:2019-11-22
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1、成绩南京工程学院《机电工程专业英语》课程大作业英文题目:ASURVEYONINDUSTRIALVISIONSYSTEMS,APPLICATIONSANDTOOLS中文题目:工业视觉系统的调查,应用和工具学生姓名:学号:所在院係)部:机械工程学院专业名称:机械电子工程工业视觉系统的调查,应用和工具摘要在这篇论文中提出了机器视觉检测领域的状况和现实生活应用的关键看法。提出两种独立的方式对应用程序进行分类,一种是依据工业产品的特征检测或者工艺检测,另一种是依据被检测产品或工艺的独立特性检测。对用于开发工业视觉系统的最现代的软件和硬件工具
2、进行了综述。最后,由于图像传感器的最新进展,软件以及硬件技术的发展。为设计和开发的工业视觉系统重要的议题和方向被认证和讨论。关键字:机器视觉、自动视觉检测、图像处理、图像分析。1引言机器视觉提供创新的解决方案,在工业自动化[1]的方向。大量的工业活动受益于机器视觉技术在制造工艺过程的应用。这些活动包括(其屮包括):精密电子元件制造[2]、优质的纺织品生产[3]、金属制品加工[4]、玻璃制造[5]、包括机器零[6]、印刷产品[7]、花岗岩质量检验[8]、集成电路制造[9]和其他许多种类。机器视觉技术提高了生产率和质量管理,并提供了对
3、采用这种技术行业的竞争优势。1.1工业视觉系统概述传统上,视觉检查和质量控制由专家[10]来完成的。在很多情况下虽然人类可以把工作做得比机器更好,但他们比机器慢,并且很容易厌倦。此外,某个行业的专家很难获得,或能够保持一一需要培训并且他们技能的培养可能需要一段时间。还有一些情况是检查往往是繁琐复杂的工作,即使是最训练有素的专家。在某些应用屮,必须快速或重复提取和使用精确的信息(例如,目标跟踪和机器人引导)。在某些环境中(例如,水下检测,核工业,化学工业等)的检查可能存在困难或者危险的。计算机视觉在这样苛刻的情况下可以有效地取代人工
4、检查[11]o图1:一种典型的工业视觉系统。图1说明了一种典型的工业视觉系统的结构。首先,需要一台计算机来对釆集的图象进行处理。这是通过使用专用图像处理分析和分类的软件实现。图像通常是由一个或多个摄像机放置在现场检查下获得的。摄像机的位置通常被固定。在大多数情况下,工业自动化系统被设计用来检查位于固定位置的已知对彖。现场需要适当地照亮和布置一一以便接受用于处理和分类图像的必要特征。这些功能是预先知道的。当过程是高度时间约束的或计算密集型的,并超出了主处理器的处理能力,应用特定的硬件(例如,的DSP,ASIC或FPGA)器件被用来减
5、轻处理速度的问题。这种处理的结果可以用于:•控制制造过程(例如,在印刷电路,油漆表面等指导机器人手臂放置组件)。•连接到其它外部设备(例如,通过网络或者像火线一样其他类型的接口)以供进一步处理(例如,分类)•表征故障的项目缺陷,并采取报告和纠正这些故障和更换或者从生产线上取下损坏的部件的行动。对于一个成功机器视觉系统设计和开发的要求取决于应用的领域和涉及到将要完成的任务,环境,速度等,例如,在机器视觉检查应用屮,该系统必须能够区分可接受和不可接受的变化或产品中的缺陷,而在其它应用中,系统必须使用户能够解决指导和调整的任务或测量和装
6、配验证任务。不存在一个能够处理各个应用领域中所有任务的工业视觉系统。只有当指定了一个特定的应用领域的耍求,那么该应用程序的设计和开发适当的决定可以采取。解决自动化机器视觉任务的第一个问题是耍了解什么样的信息机器视觉系统是检索并且如何使之转化为测量或从图像中提取特征。例如,预先在测量和规则条款中指定什么是“缺陷”,并在软件或硬件执行这些规则是非常重要的。然后,决定作出可度量种类(如位置或强度测量)从而获得测量的确切位置。为了使系统可靠,它必须尽可能多地减少“误报率”(即坏的被报告成好的)和”漏报率“(即好的被报告成坏的)。它的处理和
7、分类单元应相互责任,以保持系统的可靠性。但分类的有效性也取决于所获取的图像的质量。工业视觉系统也必须是可靠的。因此,它应该会自动适应本身和实现持续的高性能一一尽管违规的照明、标志或背景条件和适应不确定性的角度,坚定的特性是很难实现的。只有在良好的照明和低噪音的某些条件下才能获得高的识别和分类率。最后,工业视觉系统必须快速并且必须符合成本效益。在这个调查中,我们强调灵活性、性能、速度和成本、可靠性和鲁棒性的效率等工业机器视觉检测系统的重要属性。要设计一个系统,清楚地定义出所需输出的和可用的输入来维护这些属性是很重要的。通常情况卞,工
8、业检测系统对原始图像信息计算按照下面顺序的步骤:1.图像的采集:包含所需的信息的图像以数字形式通过摄像头,获得数字转换器等2.图像处理:一次图像获得,经过筛选,从照明系统中删除背景噪咅或不需要的反射。图像复原也可用于通过校止宙采集系统(如摄像头)介
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