机器视觉基础.ppt

;;成像系统

相机，光学部件，光源

目的–特性部分与“背景”形成高反差的图像

校正比例缩放

检测措施

灰度分析（阀值）梯度分析

图像增强

在视场（FOV）内定位产品零件

检测分析–测量，特性点查找检测，读取等

设备通讯

Pass/Fail成果状态输出

检测数据分析控制输出;基础术语

相机

图像传感器

灰度彩色

光学器件(镜头)

原则镜头vs.远心镜头

光源

基础知识

技巧;相机-Camera

图像传感器-ImageSensor

镜头-Lens

工作距离-WorkingDistance

视场（FOV）–FieldofView

景深（DOF）–DepthofField

辨别率-Resolution;图像传感器

光电探测器网格(像素阵列)

转换光亮度级别成电子信号

CCDvs.CMOS–转换方式不一样;灰度像素深度

转换光亮度级别成可测量信号级别

0–255(0–黑,255–白)

部分软件使用比例表达措施(0-100%);;辨别率

焦距

景深

兼容芯片尺寸

远心

畸变;印刷和纸张检测;原则镜头

成本较低,尺寸较小

透视误差

距离的变化会引起大小的变化

畸变大

较大的检测对象,特性点检测,测量相对差;远心镜头

成本较高,体积较大

无透视误差

距离不变化大小

畸变小

较小检测对象,精确测量;光学器件;镜头;原则镜头;印刷和纸张检测;目的

将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。

重要性

直接影响处理精度和速度，甚至系统的成败。

;目的–高对比图像!

最明显的检测特性点

最不明显的“背景”和干扰

打光注意事项

被检测零件的特性

打光技术

彩色效果;;光源;光源;LED光源的优势

可制成多种形状、尺寸及多种照射角度；

可根据需要制成多种颜色，并可以随时调整亮度；

通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；

使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；

反应快捷，可在10us或更短的时间内到达最大亮度；

电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；

运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；

可根据客户的需要，进行特殊设计。;;两种常见正向打光方式;低角度;前向光;照明光源;背光;;;明视场;Dome光;白光得到各颜色;偏振

用于减??闪烁

塑料或者玻璃

;无滤色镜;相机;相机;相机;系统构成–相机,光学部件,软件

最小可区别的特性大小

系统测量精度–系统精度、反复精度

影响原因

辨别率–640x480…1600x1200

光学部件质量

软件辨别率

测量–亚像素概念

特性点–5x5像素区域;目的校正

使用原则的圆点目的校正板

镜头畸变赔偿

比例缩放–例如：

在1英寸视场内有1000个像素=0.001”/像素

重新标定变化的检测必要条件。(镜头，工作距离，光源等等)

比例缩放

无变形赔偿

值=单位值/像素;图像黑白部分分割界线

自动或者固定的阀值措施;边缘检测措施

灰度值的变化率;较少多出的干扰

提高被测的特性点或者边缘

也许占用宝贵的检测时间

措施…

形态学措施

变化亮度级别

二值化;所有或者部分图像

可多重反复处理

延长检测时间

成果–改良后图像…不过…

也许减少或者变化源特性;所有或者部分图像

平衡亮度级别的不一致

创立黑白图像

成果–改良后的图像;优化工具运行速度，节省检测时间，实现精确定位检测

措施…

边缘定位

Blob定位

模式匹配;定位–Origin工具;定位–LineFind工具;定位-Blob工具;定位–PatternFind;测量工具;测量–CircleGauge;特性检测;特性检测–AverageIntensity/Contrast;特性检测–Blob分析;模式匹配;模板–Adaptive/Greyscale;读取工具;通讯工具;视觉应用建立的基本思绪;选择/设定触发方式

获取图像

图像检测项目确认

工具原点定位

检测、测量、模板对比等检测措施

得到成果做出分析

根据规定成果输出（数字I/0、串口、网口）