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机器视觉基础培训 1 一、机器视觉的基本概念 2 一、机器视觉相关概念 机器视觉的通俗定义： 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。 机器视觉的工作原理： 相机将被检测目标转换成图像信号，传送给图像处理系统，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，实现自动识别功能。 3 一、机器视觉相关概念 机器视觉系统的定义： 机器视觉系统是指通过图像采集单元（相机），将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 主要适用环境： 1、高速、高精； 2、超视、微距； 3、客观、无疲劳； 4、环境限制等。 4 二、机器视觉系统相关学科 涉及相关学科有： 计算机视觉 机械设计 照明工程 光学设计 自动控制 图像处理 嵌入式电子 5 三、机器视觉系统基本构成 典型系统由以下组成： 待测目标 光源 镜头 相机 图像采集卡 图像处理软件 输入输出板卡 工业电脑 6 三、机器视觉系统基本构成 典型系统由以下组成： 待测目标 光源 镜头 相机 图像采集卡 图像处理软件 输入输出板卡 工业电脑 7 四、机器视觉系统应用分类 8 四、机器视觉系统应用分类 测量：长度测量 9 四、机器视觉系统应用分类 测量：角度测量 10 四、机器视觉系统应用分类 测量：圆弧及半径测量 11 四、机器视觉系统应用分类 检测：有无检测 12 四、机器视觉系统应用分类 检测：残次品检测 13 四、机器视觉系统应用分类 检测：数字统计 14 四、机器视觉系统应用分类 检测：瑕疵检测 15 四、机器视觉系统应用分类 定位：内部定位 16 四、机器视觉系统应用分类 定位：坐标输出定位 17 四、机器视觉系统应用分类 识别：读码 18 四、机器视觉系统应用分类 识别：OCR/OCV 19 四、机器视觉系统应用分类 识别：颜色识别 20 二、机器视觉软硬件知识 21 五、机器视觉系统软硬件 22 六、软硬件知识--光源篇 机器视觉系统工作的基本程序： 取像 =》 分析 =》 结果输出 光源 为确保视觉系统正常取像获得足够光信息和稳定图像而提供的照明装置 光源是一个视觉应用开始工作的第一步。 23 六、软硬件知识--光源篇 光源的目的 -照亮目标，提高目标亮度 -形成最有利于图像处理的成像效果 -克服环境光干扰，保证图像的稳定性 光源的重要性 合适的光源可以大大降低图像处理难度，提高系统检测精度、运行速度及工作效率。 24 六、软硬件知识--光源篇 光源分类 萤光灯  卤素灯+光纤导管 LED光源 其他（激光、紫外光等） 25 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #1：背光——测量系统的最佳选择 26 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #2：亮场——最直接的照明 27 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #3：暗场——适合光滑表面的照明 28 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #4：同轴光—均匀性好 29 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #5：结构光法——最简便的三维测量 30 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #6：影子的利用——最不直接的测量 31 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #7：彩色的考虑 光的三原色：红、绿、蓝；色彩三原色：青、紫、黄。 世界上所有颜色都是由三原色按不同比例组合而成 三原色的色光叠加为白光。如：日光 三原色的色彩叠加为黑色。 32 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #7：彩色的考虑 33 六、软硬件知识--光源篇 常用照明技术 #8：常用光源分析 萤光灯 卤素灯+光纤导管 LED灯源 价格 低 高 中 亮度 低 高 中 稳定性 低 中 高 闪光装置 无 无 有 使用寿命 中 低 高 光线均匀度 高 中 低 多色光 无 无 有 复杂设计 低 中 高 34 六、软硬件知识--镜头篇 镜头的介绍 1、基本功能 -实现光束变换，将目标成像在图像传感器的光敏面上； 2、镜头与相机匹配 -镜头接口是否为工业标准接口，C/CS接口、F口等； -镜头成象面是否=相机CCD尺寸； 若相机CCD为1/2英寸，而镜头为1/3英寸，则该镜头与相机不匹配。 35 六、软硬件知识--镜头篇 3、工作距离 -镜头焦距是否适合系统工作空