机器视觉系统原理及基础知识.ppt

第4章工业摄像机第38页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机按不同芯片类型划分：CCD摄像机，CCD称为电荷耦合器件，CCD实际上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地储存起来的方法。CMOS摄像机，CMOS称为“互补金属氧化物半导体”，CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术，没有更多的含义。CMOS可以将光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字信号处理器和计算机接口控制电路集成在一块硅片上，具有结构简单、处理功能多、速度快、耗电低、成本低等特点。第39页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机 但是不论CCD或者CMOS对于图像感应都没有用，真正感应的传感器称做“图像半导体”，CCD和CMOS传感器实际使用的都是同一种传感器“图像半导体”，图像半导体是一个PN结合半导体，能够转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。电子的数量被计算信号的电压，光线进入图像半导体得越多，电子产生的也越多，从传感器输出的电压也越高。第40页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机CMOS摄像机存在成像质量差、像敏单元尺寸小、填充率低等问题，1989年后出现了“有源像敏单元”结构，不仅有光敏元件和像敏单元的寻址开关，而且还有信号放大和处理等电路，提高了光电灵敏度、减小了噪声，扩大了动态范围，使得一些参数与CCD摄像机相近，而在功能、功耗、尺寸和价格方面要优于CCD，逐步得到广泛的应用。第41页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机按输出图像信号格式划分模拟摄像机PAL（黑白为CCIR），中国，625行，50场NTSC（黑白为EIA），日本，525行，60场SECAMS-VIDEO分量传输数字摄像机IEEE1394USB2.0DCOM3RS-644LVDSChannelLinkCameraLink千兆网第42页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机按像素排列方式划分面阵摄像机黑白摄像机采用BAYER转化的单片相机3CCD彩色摄像机（分光棱镜）线阵摄像机黑白摄像机3Line彩色摄像机3CCD彩色摄像机（分光棱镜）第43页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机－3CCD第44页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机－3LineCCD第45页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机－BAYER转换第46页,共54页，星期六，2024年，5月4.工业摄像机－主要参数

分辨率帧率/行频成像灵敏度靶面尺寸快门速度光谱响应特性白平衡外同步与外触发第47页,共54页，星期六，2024年，5月第5章图像采集/处理卡第48页,共54页，星期六，2024年，5月5.图像采集/处理卡5.1图像采集卡的主要功能：A/D转换图像传输图像采集控制图像处理（FPGA、DSP）第49页,共54页，星期六，2024年，5月5.图像采集/处理卡模拟量图像采集卡:标准视频信号采集:PAL、NTSC非标准视频信号采集数字量图像采集卡IEEE1394卡RS-644LVDSChannelLinkLVDSCameraLinkLVDS千兆网图像传输卡/传输器第50页,共54页，星期六，2024年，5月第6章图像处理系统第51页,共54页，星期六，2024年，5月6.图像处理系统 图像处理系统或计算机的作用是执行图像处理及分析软件，调用根据检测功能所特殊设计的一系列图像处理及分析算法模块，对图像数据进行复杂的计算和处理，最终得到系统设计所需要的信息，然后通过与之相连接的外部设备以各种形式输出检测结果及响应。其外部输出设备可以包括显示器、网络、打印机、报警器及各种控制信号。第52页,共54页，星期六，2024年，5月6.图像处理系统嵌入式图像处理系统：DSP、FPGA、CPU基于PC的视觉系统：结构及功能复杂，可多路并行处理。小型机器视觉系统：结构简单，稳定性好，开发周期长。可二次开发的视觉系统：PPT、DVT、VC、Halcon等第53页,共54页，星期六，2024年，5月机器视觉及图像处理常用算法：

滤波（平滑、降噪）增强边缘锐化纹理分析（去骨架、连通性）图像分割，灰度、色彩、频谱特征、纹理特征、空间特征；变换(空域和频域、几何变换、色度变换）几何形态分析（Blob分析），形状、边缘、长度、面积、圆形度位置、方向、数量、连通性等有哪些信誉好的足球投注网站匹配文字识别OCR，印刷质量OCV色彩分析（色度、色密度、光谱、自动白平衡）3维测