基于opencv的工业相机应用开发-实验报告.doc

《基于OpenCV的工业相机应用开发》实验报告 　　　　　　　　　 学　　号姓　　名专业班级实验地点指导教师实验时间一、实验目的及要求 1.理解工业相机的主要参数及调节方法； 2.利用光源、调节相机的方法提高采集图像的质量； 3.利用机器视觉处理库opencv的相关知识，从工业相机获取图像。 二、实验设备（环境）及要求 PC机一台、Windows Xp或Windows 7操作系统、VC6.0软件一套 三、实验内容与步骤 1. 熟读工业摄像头相关技术开发手册，掌握工业相机各种主要参数的意义及操作方法和注意事项。 （1）工业镜头的接口有哪些？ 答：主流接口方式有C和CS接口，其中CS接口摄像机常用于小型安防，而C接口摄像机与镜头的组合在FA行业较为流行。C接口镜头可以与C、CS接口摄像机互用，兼容性更强；CS接口镜头兼容性较差，只能兼容CS相机而不兼容C接口摄像机。 （2）工业镜头的基本参数有哪些？ 答： 镜头的光圈，F值：镜头的明亮度与口径和焦距的变化有关。一般用 HYPERLINK /subview/3853954/3853954.htm \t _blank F值表示镜头的明亮度，另外镜头里有用于调整亮度的 HYPERLINK /subview/568/568.htm \t _blank 光圈构件，可根据使用条件来调整 HYPERLINK /subview/5133046/5159214.htm \t _blank 通光量。 焦距越小，景深越大;焦距越小，畸变越大;焦距越小， HYPERLINK /subview12135777.htm \t _blank 渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。 工业镜头的视角，焦距： HYPERLINK /view/104209.htm \t _blank 焦距是主点到成像面的距离。这个数值决定了摄影范围的不同。数值小，成像面距离主点近，是 HYPERLINK /subview/3224303/3224303.htm \t _blank 短焦距镜头。这种情况下的的画角是广角、可拍摄广大的场景。相反的、主点到成像面的距离远时、是长焦距镜头，画角变窄（望远）。 焦距越小，景深越大;焦距越小，畸变越大;焦距越小， HYPERLINK /subview12135777.htm \t _blank 渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。 请结合实际操作，说明工业相机调节的方法及注意事项。 答： 1）调焦：分整组移动和单组移动。整组移动是使整个镜头前后移动，不改变镜头的焦距；单组移动则通过转动镜头的某一组透镜来改变焦距。 2）调节光圈：通过调节光圈上的LED强度来调节光圈，防止环境对成像造成的影响。 3）放大缩小：通过转动镜头的某一组透镜来放大缩小图像成像。 4）注意事项：使用时应注意避免碰到镜头、不使用镜头时应盖上防尘盖，以此保护镜头。 2. 熟悉HD-GY130W工业相机自带的SDK开发包。 （1）说明该工业相机SDK的主要功能。 答：SDK包含相机外部接口的驱动和开发相关所需函数的库文件，SDK会给出链接，把数据送到图像分析软件。 （2）结合工业相机的示例说明利用OPENCV工具和SDK获取图像数据的主要步骤。 答：插上电源、安装驱动并打开软件，通过软件调试摄像机的镜头。 3.结合单片机应用和工业相机平台，构想一个缺陷检测的实验环境。 检测充电宝的商标印刷是否完整： 用机械手将充电宝放置于传输带上，把摄像机固定于传输带的某个位置，调试好相机并输入完整的商标信息；当产品经过相机下方时，相机上的感应器感应到物体时拍照采集图片信息；将图片信息送入相关的软件程序中，与完整的商标进行匹配计算，在允许细微 差距范围下，匹配成功则产品继续传输至指定的存放位置；若匹配失败则用机械手抓取传输至商标残缺品处理处。 采用51单片机硬件控制，机械手，工业自动传输带，CD接口的工业摄像机及其磁盘吸附式支架。 四、实验结果与数据处理 （1）通过该工业相机SDK对相机曝光参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。 答：分别增大模拟增益、曝光时间的值： 说明模拟增益、曝光时间的值越高大，曝光越强。 （2）通过该工业相机SDK对相机白平衡参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。 答： 先启用白平衡的自动模式，再将白平衡设置为手动档模式，并分别调节其红色、绿色、蓝色增益，观察其效果变换： 调大红色增益： 调大绿色增益： （3）通过该工业相机SDK对相机白尺寸、对比度、亮度等参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。 答： 调节白尺寸： 通过白尺寸的调节可控制镜头下想要截