基于机器视觉的测控技术ppt课件.ppt

《基于机器视觉的测控技术ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章基于机器视觉的测控技术主要内容机器视觉测控系统数字图像处理图像融合技术典型应用HALCON简介介绍机器视觉测控系统、数字图像处理方法以及图像信息融合术，简要介绍应用作者研制的ZM-VS1300视觉智能测控系统平台研制开发自己专用视觉测控系统方案，最后给出了作者研制的机器视觉测控系统典型应用案例。第5章基于机器视觉的测控技术第5章基于机器视觉的测控技术5.1机器视觉测控系统本节从机器视觉测控系统的基本概念出发，综合机器视觉测控系统原理、技术和应用进行介绍。典型的视觉检测系统的构成：45.1.1机器视觉检测系统硬件光

2、源照度要适中亮度要均匀亮度要稳定不应产生阴影照度可调5.1.1机器视觉检测系统硬件图像传感器CCD电荷耦合器件摄像机（ChargeCoupledDevice）:感光像元在接收输入光后，产生电荷转移，形成输出电压。分为线阵和面阵两种。性价比高，受到广泛应用。CMOS摄像机（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）:体积小、耗电少、价格低，在光学分辨率、感光度、信噪比和高速成像等已超过CCD。5.1.1机器视觉检测系统硬件图像传感器其他：飞点扫描器（FlyingPointScanner）、

3、扫描鼓、扫描仪、显微光密度计等。遥感图像获取设备：光学摄影：摄像机、多光谱摄像机等；红外摄影：红外辐射计、红外摄像仪、多通道红外扫描仪等；5.1.1机器视觉检测系统硬件图像采集卡:将视频图像以模拟电信号方式输出标准视频信号：黑白视频（RS-170、RS-330、RS-343、CCIR）、复合视频（NTSC、PALSECAM制式）、分量模拟视频、S-Video等。非标准视频信号：非标准RGB信号、线扫描信号、逐行扫描信号。5.1.1机器视觉检测系统硬件图像采集卡的设计基于PCI总线的图像采集卡的设计5.1.1机器视觉检测

4、系统硬件基于USB总线的图像采集卡的设计5.1.2机器视觉检测系统软件近年来，机器视觉工作者在研究视觉测控系统硬件的同时，也对机器视觉检测处理的共性软件进行了研究开发，出现了很多机器视觉测控系统组态软件平台，如最具代表性的机器视觉软件HALCON。5.1.3视觉检测系统应用缺陷检测尺寸测量PCB焊点检测与分类5.2数字图像处理数字图像处理技术是一门跨学科的前沿高科技，是在信号处理、计算机科学、自动控制理论及其他应用领域基础上发展起来的边缘学科，是认识世界、改造世界的重要手段。目前图像处理与识别技术已应用于许多领域，成为

5、21世纪信息时代的一门重要的高新科学技术。5.2.1平滑和滤波邻域平均一般实际情况中，考虑到运算的计算量，为3×3的模板5.2.1平滑和滤波中值滤波法将模板在图中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合；读取模板下各对应像素的灰度值；将这些灰度值从小到大排成1列；找出这些值里排在中间的1个；将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素。空域滤波实现5.2.1平滑和滤波5.2.2边缘检测梯度算子实际操作中，用下面式子取代微分：梯度算子用标准的模板来计算梯度：（a）Roberts（b）Prewitt（c）Sobel5.2.2边缘

6、检测拉普拉斯算子对一个连续函数，它在位置处的拉普拉斯值定义如下：5.2.2边缘检测拉普拉斯算子计算函数的拉普拉斯值也可以借助各种模板实现，它要求模板的中心像素系数应该是正的，而对应中心像素的邻近像素的系数应是负的，且它们之和应该是零。5.2.2边缘检测Marr-Hildreth边缘检测算子5.2.2边缘检测此算子有无限长拖尾，在具体实现卷积时，应取一个N×N的窗口。同时，为了减小卷积运算的计算量，可用两个不同带宽的高斯曲面之差（DOG）来近似。Marr-Hildreth边缘检测算子5.2.2边缘检测考虑到M-H算子的对

7、称性，可采用分解的方法来提高运算速度。即把一个二维滤波器分解为独立的行、列滤波器。将方程改写为其中:5.2.2边缘检测Canny边缘检测法Canny给出了评价边缘检测性能优劣的三个指标（1）低失误概率（2）高定位精度（3）对单一边缘仅有唯一响应设n为任意方向，Gaussian函数在这个方向上的一阶导数为：5.2.2边缘检测Canny边缘检测法当一个像素满足以下三个条件时，则被认为是图像的边缘点：（1）该点的边缘强度大于沿该点梯度方向的两个相邻像素的边缘强度；（2）与该点梯度方向上相邻两点的方向差小于45°；（3）以该点

8、为中心3×3的邻域中的边缘强度极大值小于某个闭值。5.2.2边缘检测Canny边缘检测法Canny算子的算法实现（1）对要处理的图像I作高斯光滑，则新的图像为，其次对求的方向导数（2）细化M中所有的边（3）双阈值操作5.2.2边缘检测5.2.3图像分割灰度阈值法图像阈值化处理的变换函数表达式为：阈值的选取间接阈值法多阈值法p尾法确