常见的机器视觉系统培训.ppt

PCI-32 PCI-64 PCI-Express 速度 133MBps 266MBps 1x 266MBps 2x 266*2 MBps 4x 266*4 MBps 8x 16x 32x 8.25GBps PCI Express采用的是点对点通信机制，各个插槽都将通过各自 独享的通道发送和接受数据，这样就可以避免出现不同设备同 时争抢系统和CPU资 源的情况。 1.根据摄像机拍摄的视野以及系统需要达到的精度选择分辨率 2.根据拍摄对象运动与否选择合适相机 3.根据生产线速度选择合适帧率 4.根据相机接口类型以及相机数量选择合适的采集卡 例如： 某视觉检测系统需要两个检测工位 拍摄过程中工件不停止。 两个工位视野相同，均为400mm*300mm。 要求检测精度达到0.4mm以上。 检测速度大于每分钟1000工件。 简单介绍了机器视觉系统以及机器视觉系统中几个重要的组成部分，包括光源、镜头和摄像机。 后面的培训中将按照产品类型进行详细介绍。并且将细致地介绍与某产品类型相关的技术细节。如模拟相机、1394传输协议、GigE传输协议、各种光源选型、HALCON功能介绍等等。 Thank You For Your Attention! * TCL TCL TCI 照射物 白色光 (混合色) 蓝色 其它颜色被吸收 白光 红光 蓝光 绿光 偏光板 偏光镜片 光源A 光源B 镜头 例如： 使用HV1303UM 拍摄视野为440mm*330mm 拍摄距离为2500mm 放大率 物距 像距 焦距 物高 像高 分辨率单位：lp/mm 影响因素： 镜头结构、材质、加工精度 镜头的相对孔径越大，分辨率越高 光波长度，波长越短分辨率越高 视场中心较边缘分辨率高 同档次的固定焦距镜头较变焦镜头分辨率高 短焦镜头一般边缘分辨率较中心低，长焦镜头一般中 心较边缘分辨率低。 理想光学系统的最小分辨距离 b = (0.61λ)/nsinωmax 其中，λ为光的波长 n为像空间介质折射率 ωmax为像方孔径角 当镜头对无限远成像，且像方为空气时（近似计算公式） b = 1.22 λF 其中，F为光圈数 分辨率 焦距 光圈 景深 成像尺寸 视场角 远心 畸变 工业摄像机 按不同芯片类型划分： 1、CCD摄像机 2、CMOS摄像机 Output (Amplifier) Serial readout register 优点：填充因子(fill factor)可以达到非常高，甚至达到100%。 这样Sensor灵敏度非常大。 缺点：由于传输和读出使用的时钟相同，因此Sensor上面的部分 曝光时间比下面的长，这会造成Smear现象。为了解决这个问题， 必须使用机械快门或闪光灯。 解决了Full Frame Array Sensor发生Smear现象的问题 从感光部分转移到屏蔽存储区域的时间约为500us 优点：在曝光时间较长的情况下，Smear现象比Full Frame Array Sensor小很多 缺点：由于需要两个Sensor，因此成本非常高 Light sensitive CCD-sensor Shielded memory area Readout register ............................... 转移时间约为1us，因此完全不存在Smear现象。 优点：由于转移时间非常短，因此不需要使用机械快门或闪光灯 缺点：由于屏蔽区占用了Sensor的部分面积，因此使得此种传感器填充因子只能在20%~70% 添加微镜头可以增加填充因子 Horizontal shift registers vertical shift register Shielded (Photo diodes) Sensor elements Output (Amplifier) Overflow Drain主要用来消除 CCD Sensor的Blooming现象 它也被用来实现电子快门 通过Micro Lenses可以将传感器 的填充因子提高。 CCD可以从80%提高到约100% CMOS可以从30%提高到约80% 由于CMOS可直接访问单个像素， 因此在AOI非常小的情况下，CMOS 与CCD相比，帧率上有较大的优势。 CMOS Sensor甚至可以将A/D转换集成 到每个像素中去，在不使用AOI时帧率 上也有优势 CCD CMOS 优 1.图像质量高 2.灵敏度高 3.对比度高 1.体积小 2.片上数字化 3.很多片上处理功能 4.低功耗 5.没有Blooming现象 6.直接访问单个像素 7.高动态范围（120dB） 8.帧率可以更高 劣 1.Blooming 2.不能直接访问每个像素 3.没有片上处理功能