现代检测技术5基于机器视觉的测控技.ppt

概念： 机器视觉测控就是将被测对象的视觉图像信息 检测传递给图像处理装置，图像处理装置经过一系列 处理后给出决策结果，根据决策结果实施对测控系统 的相应控制。 应用：广泛应用于有形物体的检测、识别和跟踪。如 工业产品的尺寸测量、缺陷识别、分类判定等；微电 子器件的焊点自动检测；软质、易脆零部件的检验； 各种模具二维形状检测；大型工具三维自动检测等。 原理： 机器视觉测控系统一般由获取图像信息的图像 测量系统、决策分类或跟踪对象的控制系统组成。可 分为图像获取和图像处理两大部分。 获取被测场景中的图像信息设备称为观测系统，包括 照相机和摄像系统。获取的信息可是是静态的，也可 以是动态的；可以是二维的，也可以是三维的。决策 分类或跟踪对象的控制系统根据对图像信息的分析结 果进而实施一定的控制。 原理：机器视觉测控系统一般由获取图像信息的图像 测量系统、决策分类或跟踪对象的控制系统组成。可 分为图像获取和图像处理两大部分。 获取被测场景中的图像信息设备称为观测系统，包括 照相机和摄像系统。获取的信息可是是静态的，也可 以是动态的；可以是二维的，也可以是三维的。决策 分类或跟踪对象的控制系统根据对图像信息的分析结 果进而实施一定的控制。 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 在视觉检测系统中，视觉传感器对光线的依赖性很大，照明条件的好坏将直接影响成像的清晰度，细节分辨率和图像的对比等。因此，照明光源的正确设计与选择是是视觉检测成功的关键 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 根据具体应用选择光源： 1）通过检测被测物体的像来测量被检测物体的某些特征参数——选用白炽灯或卤钨灯； 2）通过测量被检测物体的空间频谱分布来确定被检测物体的某些特征参数——选用激光照明。 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 光源的照明方式： 1）漫反射照明适合于照射表面光滑、形状规则的物体。 2）投射照明也称为背光照明，适合于不透光物体照明，可以形成一幅黑白灰度图像，用于物体轮廓识别与定位。 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 光源的照明方式： 3）结构光照明结构光指几何形状已知的光束，通 过结构光投影模式的变化可以检测物体的二维、三 维几何特征。 4）定向照明方式如果物体表面光滑且无缺陷，则 定向平行光束将会被有规律地反射；若物体表面粗 糙或存在缺陷，则会造成投射光的散射。根据反射 光的变化检测物体表面的粗糙度或表面缺陷。 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 （3）图像采集卡 采用非标准视频信号通常是为了获得更高分辨率、高刷新率的图像或其他特殊要求。如X光机、超声波等医疗影像设备。 5.1.1 机器视觉检测系统硬件 （3）图像采集卡 性能指标要求：多路视频输入；通过标准总线输 出至计算机；实时多屏显示；自定义采集方式及 采集窗口大小；实时采集单场、单帧、任意间隔 及连续帧；视频输入（PAL、S-Video）；分辨 率；采样位数；亮度、对比度、色度、饱和度； 即插即用；稳定接收视频信号。 5.1.1?机器视觉检测系统硬件 （4）图像存储设备 用于暂时或永久存储摄像系统获取的数字图像。 包括硬盘、光盘、磁带机、闪存等。 硬盘存储技术发展很快，大图像存储可使用磁盘 阵列；光盘也可满足大容量存储；磁带机顺序存 储；闪存发展最快，成为数码相机、PDA、 MP3/4等的首选。 5.1.1?机器视觉检测系统硬件 （5）计算机主机计算机用于对数字图像进行管理、分析和处理，是机器视觉检测系统应用的主要工作和核心。可以是PC或工作站。需要高速实时处理的图像主板上装有图像处理器、图像加速器、DSP处理器等 5.1.2机器视觉检测系统软件 德国MVtec公司的HALCON是世界范围内广泛使用的机器视觉软件，拥有满足用户各类视觉应用需求的完善开发库。支持Linux和Windows，可通过C、C++、C#、VB、Delphi开发。 5.1.3??视觉检测系统应用 5.1.3??视觉检测系统应用 5.1.3??视觉检测系统应用 5.1.3??视觉检测系统应用 5.2 数字图像处理 本节介绍作者研制的电子枪扭弯曲特性视觉检测系统、背投电视会聚特性视觉测控系统，以及ZM-VS1300视觉测控系统平台，通过其软硬件系统的实现，充分展示基于机器视觉测控技术在工业测控领域的迅速发展和广泛应用。 HALCON是德国MVtec公司推出的图像处理软件，是世界公认具有最佳效能的机器视觉软件。实际上是一套图像处理库，由1000多个各自独立的函数，以及底层的数据管理核心构成。 END * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *