1.什么是机器视觉技术试论述其基本概念和目的。
答：机器视觉技术是是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。
机器视觉是用机器代替人眼来完成观测和判断，常用于大批量生产过程汇总的产品质量检测，不适合人的危险环境和人眼视觉难以满足的场合。机器视觉可以大大提高检测精度和速度，从而提高生产效率，并且可以避免人眼视觉检测所带来的偏差和误差。
2.机器视觉系统一般由哪几部分组成试详细论述之。
答：机器视觉系统主要包括三大部分：图像获取、图像处理和识别、输出显示或控制。图像获取：是将被检测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据。该部分主要包括，照明系统、图像聚焦光学系统、图像敏感元件（主要是CCD和CMOS）采集物体影像。
图像处理和识别：视觉信息的处理主要包括滤波去噪、图像增强、平滑、边缘锐化、分割、图像识别与理解等内容。经过图像处理后，图像的质量得到提高，既改善了图像的视觉效果又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。
输出显示和控制：主要是将分析结果输出到显示器或控制机构等输出设备。
3.试论述机器视觉技术的现状和发展前景。
答：。机器视觉技术的现状：机器视觉是近20～30年出现的新技术，由于其固有的柔性好、非接触、快速等特点，在各个领域得到很广泛的应用，如航空航天、工业、军事、民用等等领域。
发展前景：随着光学传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别研究的不断深入和计算机性价比的不断提高，机器视觉技术越来越成熟，特别是市面上已经有针对机器视觉系统开发的企业提供配套的软硬件服务，相信越来越多的客户会选择机器视觉系统代替人力进行工作，既便于管理又节省了成本。价格持续下降、功能逐渐增多、成品小型化、集成产品增多。
4.机器视觉技术在很多领域已得到广泛的应用。请给出机器视觉技术应用的三个实例并叙述
之。
答：一、在激光焊接中的应用。通过机器视觉系统，实时跟踪焊缝位置，实现实时控制，防止偏离焊缝，造成产品报废。
二、在火车轮对检测中的应用，通过机器视觉系统抓拍轮对图像，找出轮对中有缺陷的轮对，提高检测精度和速度，提高效率。
三、大批量生产过程中的质量检查，通过机器视觉系统，对生产过程中的产品进行质量检查跟踪，提高生产效率和准确度。
5.什么是傅里叶变换，分别绘出一维和二维的连续及离散傅里叶变换的数学表达式。论述图像傅立叶变换的基本概念、作用和目的。
答：傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。 一维连续函数的傅里叶变换为：(){}()()2j ux F f x F u f x e dx π+∞--∞==
? 一维离散傅里叶变换为：()()1
201,0,1,2,1x N j u N x F u f x e u N N π--===-∑L 二维连续函数的傅里叶变换为：(){}()()[]2(),,,j ux vy F f x y F u v f x y e dxdy π-++∞-∞==?? 二维离散傅里叶变换为：()()1120
01,,0,1,2,1;0,1,2,1ux vy M N j M N x y F u v f x y e MN u M v N π??---+ ???====-=-∑∑L L
图像傅立叶变换的基本概念：傅立叶变换是数字图像处理技术的基础，其通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化了计算工作量，被喻为描述图像信息的第二种语言，广泛应用于图像变换，图像编码与压缩，图像分割，图像重建等。
作用和目的：图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标，是灰度在平面空间上的梯度。傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数，傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数。
6.图像灰度变换主要有哪几种形式各自的特点和作用是什么
答：灰度变换:基于点操作，将每一个像素的灰度值按照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值。灰度变换是图像增强的一种重要手段，它可以使图像动态范围加大，使图像的对比度扩展，图像更加清晰，特征更加明显。灰度变换分为线性变换和非线性变换。线性变换的灰度区变换时线性拉伸或压缩的。非线性变换的灰度区变换时非线性的。
常用的灰度变换形式有:一、全域线性变换，在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可
能局限在一个很小的范围内。这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没有灰度层次的图像。用一个线性单值函数，对帧内的每一个像素做线性扩展，将有效的改善图像的视觉效果。二、分段线性变换：将灰度区间分成两段乃至多段分别做线性变换。分段线性变换的优点是可以根据用户的需要，拉伸特征物体的灰度细节，相对抑制不感兴趣的灰度级。
三、非线性变换：可以实现图像灰度的非线性变换，例如，对数变换，当希望对图像的低灰度区有较大的扩展而高灰度区压缩时，可以采用此变换。它能使图像灰度的分布均匀，与人的视觉特性相匹配。
7.什么是图像直方图直方图均衡化有什么用
答：图像直方图描述图像中各灰度级出现的相对频率. 其横坐标是灰度值、纵坐标是概率密度（连续图像）或概率值（离散图像）。灰度直方图可以得到诸如总体明亮程度、对比度、对象可分性等与图像质量有关的灰度分布概貌。例如,一些图象由于其灰度分布集中在较窄的区间，对比度很弱,图象细节看不清楚.此时,可采用图像灰度直方图均衡化处理。
直方图均衡化就是通过变换函数将原图的直方图调整为平坦的直方图，然后用此直方图校正图像，通过均衡化是图像灰度间隔拉大，加大了图像反差，改善视觉效果,达到增强目的。从而有利于图像的分析和识别，并且每个灰度级有大致相同的像素点。
8.什么是图像滤波图像滤波有何用
答：图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标像的噪声进行抑制。通过图像滤波抑制噪声除，可以得到比较干净清晰的图像，但会使得边缘模糊。
图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。图像滤波的作用在于：一是抽出对象的特征作为图像识别的特征模式；二是为适应图像处理的要求，消除图像数字化时混入的噪声。
9.图像空间域低通滤波有何作用
答：直观上看，它会使图像变的模糊，平滑。使不同颜色或灰度间有一定的过度，棱角分明的图像模糊化
由于图像噪声空间相关性弱，他们的频谱一般是位于空间频率较高的区域，而图像本身的频率分量则处于较低的空间频率区域内，因此可以用低通滤波的方法来实现图像的平滑，
去除噪声干扰。
图像空间域低通滤波可以消除噪声，减小“抖动”现象，提高信噪比，增加图象的清晰度，并能提取图象的特征作用为识别目标的模式。
10.空间域图像锐化有哪些方法论述其特点。
答：边缘模糊是图像常见的质量问题，由此造成图像轮廓不清晰，线条不鲜明，使图像特征提取、识别和理解难以进行。增强图像轮廓和线条使图像边缘变得清晰的处理称为图像锐化。常见的图像锐化有，梯度法、空域高通滤波法，微分法，反锐化掩模法等。
梯度法：最简单的方法是令（x，y）点锐化后图像函数g（x，y）值等于原始图像f（x，y）在该点的梯度值，进而使图像轮廓突出。
高通滤波法：图像边缘与高频分量相对应，高通滤波器让高频分量畅通无阻，而对低频分量则充分限制，从而达到锐化的目的。
微分法有：一阶微分处理处理，这种方法一般对灰度阶梯有较强的响应，会产生较宽的边缘。二阶微分处理对细节有较强的响应，如细线和孤立点，对灰度阶梯变化产生双响应。在图像中灰度值变化相似时，对线的相应比对阶梯强，且点比线响应强。总的来说二阶微分处理比一阶微分好一些，因为形成增强细节的能力好一些。
11.简述频域图像的平滑和锐化方法。
答：图像的平滑方法：频域低通滤波法，在频域中，图像的噪声和边缘在傅里叶变换中对应高频分量，我们可以移植或衰减它们以达到图像平滑的作用。
图像的锐化方法：频域高通滤波法，因为边缘及灰度级中其他的急剧变化都与高频分量有关，在频域中用高通滤波器处理，能够获得图像尖锐化。高通滤波器衰减傅立叶变换中的低频分量，而无损傅立叶变换中的高频信息。
12.什么是图像分割
答：在图像分析中,通常需要将所关心的目标物从图像中提取出来,这种从图像中将某个特定区域与其它部分进行分离并提取出来的处理,就是图像分割。
图像分割就是依据图像的灰度、颜色、纹理、边缘等特征，把图像分成各自满足某种相似性准则或具有某种同质特征的连通区域的集合的过程。
图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目
标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。现有的图像分割方法主要分以下几类：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等。
13.图像灰度阈值分割常见的方法是哪些分别论述起其特点。
答：图像阈值化处理其实质是一种图像灰度级的非线性运算，阈值处理可用方程加以描述，并且随阈值的取值不同，可以得到具有不同特征的二值图像。
图像灰度阈值分割常见的方法有：
固定阈值法，固定阈值仅在物体的灰度值和背景的灰度值不变时效果很好，但这种情况很少存在。
自动阈值法，要注意到是动态阈值分割的结果不仅包括毕局部背景更亮或更暗的物体，也包括亮区域或暗区域的边缘。双峰法，图像灰度直方图呈双峰状且有明显的谷，选择谷底的灰度值作为阈值就可以把目标从背景中分割出来，该方法对于目标和背景有很大灰度差异的图像能实现简单而有效地分割。
14.试论述图像灰度最大方差自动阈值求取方法。
答：图像灰度最大方差自动阈值求取方法是基于信息论中最大方差准则的图像阈值自动选取方法，是单阈值和多阈值选取的一种重要方法，这种方法的基本思想是寻找的最佳阈值要使分割后的目标和背景的方差总值最大，或是使分割前后图像的信息量差异最小。
15.试论述图像恢复的基本概念。
答：图像恢复是将退化了的或者模糊了的图像的原有信息进行恢复,以达到清晰化的目的。是一种从图像退化的数学或概率模型出发，研究改进图像外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目的一种技术，其目的是获得与景物真实面貌相像的图像。
图像恢复，是在研究图像退化原因的基础上，以被退化的图像为依据，根据某些先验知识，设计一种数学模型，从而估算出理想像场的一类操作。所以又可以说图像恢复是恢复图像的“真”面目。
16.论述图像识别的基本概念。常见的判别函数有哪些
答：指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述之后，将所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
图像识别是人工智能的一个重要领域。利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。常见的判别函数有：线性判别函数、最小距离判别函数、最近领域判别函数、非线性判别函数。
17.论述贝叶斯分类器的基本概念。
答：分类器是对每一个输入模式赋予一个类别名称的软件或硬件装置，而贝叶斯分类器是各种分类器中分类错误概率最小或者在预先给定代价的情况下平均风险最小的分类器。贝叶斯分类器的分类原理是通过某对象的先验概率，利用贝叶斯公式计算出其后验概率，即该对象属于某一类的概率，选择具有最大后验概率的类作为该对象所属的类。
18.论述神经网络识别方法的基本概念。
答：形象的说，神经网络是由大量处理单元（神经元Neurons）广泛连接而成的网络，是对人脑的抽象、简化和模拟，反映人脑的基本特性。它以使用样本模式来估计每个模式类的统计参数为基础，用于估计这些参数的模式（已知其所属的类）称为训练模式，从每个类中得到的一系列此类模式称为一个训练集合。使用训练集合得到判别函数的过程称为学习或训练。神经网络识别方法能够通过学习过程从外部环境中获取知识，并且它内部的很多的神经元可以用来存储这些已经学到的知识。并由来识别不同的物体及其特征。人工神经网络区别于其他识别方法的最大特点是它对待识别的对象不要求有太多的分析与了解，具有一定的智能化处理的特点。
19.图像特征提取的原则是什么
答：图像特征提取原则：图像特征提取原则：①可靠性，同类的图像其特征值比较接近；
②各异性：不同类别的图像其特征提取应具有明显的差异；③独立性：各个特征量之间应该彼此不相关；④精简性：应该具有量少的特征量。
20.图像灰度插值的作用是什么常见的灰度插值有哪三种方法分别论述其特点。
答：由于输入图像一般为数字图像，其上的像素仅在整数坐标处有灰度值，经由输入图像到输出图像的空间变换后，这些在整数坐标处取值的像素一般被变换到输出图像的非整数坐标处。反过来也是一样，由于输出图像一般也为数字图像，其上的像素也仅在整数坐标处有灰度值，经由输出图像到输入图像的空间变换后，这些在整数坐标处取值的像素一般被变换到输入图像的非整数坐标处。
为了获得满意的空间变换图像，需要对相应的图像进行灰度级插值。
常见的灰度插值有以下三种方法：1.最近邻插值法，最近邻插值又称为零阶插值，是最简单的插值方法。在向前映射情况下，生成输出图像零阶插值的具体做法是令输出像素的灰度级等于在规定的空间变换下所有输入像素映射到的位置中距离该输出像素最近的那个输入像素的灰度级。特点：最邻近元法计算量较小，但可能会造成插值生成的图像灰度上的不连续，在灰度变化的地方可能出现明显的锯齿状。
2.双线性插值法，双线性插值又称一阶插值，它涉及到用四个已知灰度级的点对由这四
个已知点所包围的点的灰度级进行插值的问题。
特点：双线性内插法的计算比最邻近点法复杂，计算量较大，但没有灰度不连续的缺点，结果基本令人满意。它具有低通滤波性质，使高频分量受损，图像轮廓可能会有一点模糊。
3.三次内插法，该方法利用三次多项式S(x)求逼近理论上最佳插值函数
特点：三次曲线插值方法计算量较大，但插值后的图像效果最好。
第1章图形图像基础知识 1.1 Photoshop功能简介 Photoshop是一款强大的平面设计软件，在网页设计、建筑效果图设计、平面广告设计、特效文字设计、界面设计和影像创意设计等设计领域都有广泛的应用。 1．平面设计的概念 平面设计是设计者借助一定的工具材料，将所要表达的形象及创意在二维空间中塑造出的视觉艺术。其广泛应用于广告、招贴、包装、海报、插图及网页制作等，因此，平面设计就是视觉传达设计。 2．平面设计的应用 （1）广告设计 在现实生活中，广告已和人类社会的经济以及人们的文化生活紧密交织在一起。在平面广告设计中一般包含有文字和图形。常见的表现手法有名人与名牌、夸张与准确、幽默与悬念、劝导与引诱恐吓等。 广告作品一般由主题、创意、文字、形象和衬托等组成。广告创作就是将这些要素有机地结合起来，成为一则完整的广告作品，如图1-1所示。 图1-1 广告设计 （2）商标设计 标志是表明事物特征的记号。商标、店标、厂标等专用标志对于发展经济、创造经济效益、维护企业和消费者权益等具有巨大的实用价值和法律保障作用。各种国内外重大活动、会议、运动会以及邮政运输、金融财贸、机关、团体乃至个人（图章、签名）等几乎都有表明自己特征的标志，如图1-2所示。
（3）包装设计 包装是商品生产的延续，是商品的有机组成部分，商品经过包装和生产过程才算完成。随着商品经济的发展，商品的包装设计越来越受到重视，如图1-3所示。 图1-2 商标设计图1-3 鲜奶包装设计 （4）网页设计 在因特网上，有很多设计独特、美观、新颖的网站，这些网站的网页使用了许多平面设计的技巧，如图1-4所示。 图1-4 网页设计 1.2图像的基本概念 1.2.1像素和分辨率 要学习计算机平面设计，必须掌握图像的像素数据是如何被测量与显示的基本知识，
机器视觉基础知识详解 随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量，控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是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。 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：
为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一：机器人+视觉自动上下料定位的应用： 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面，计算出玩偶中心点坐标，发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料，大大减少人工成本，大幅提高生产效率。 案例二：视觉检测在电子元件的应用： 此产品为电子产品的按钮部件，产品来料为料带模式，料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后，使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值，来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案，使用两个相机及光源配合机械设备，达到每次检测双面8个产品，每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时，立刻报警停机，保证了产品的合格率和设备的正常运行，提高生产效率。
图像处理基础知识点 1、Ps的作用：调色、修复图片、艺术创作等等 2、Ps的启动：开始>>所有程序>>ps 3、Ps的退出：关闭按钮、文件>>退出、ctrl+q 4、图像间的显示关系：窗口>>排列（层叠、水平平铺、垂直平铺、排列图标） 5、Ps：标题栏、菜单栏、属性栏、工具条（左侧可移、过去单列工具条，现在ps3单双列）、图像编辑窗口、面板组合窗口（右侧可移）、状态栏 6、1）位图图像：图像由一个一个带有颜色值的小点组成的。称这些小点为像素。图像由像素组成横向*纵向 2）矢量图像：不是由像素点组成的，例如：flash等等 7、新建文件： 1）快捷键——ctrl+n>>名称（保存的默认名称）、预设（可以将设置保存为日后使用：存储预设）、宽度（单位：像素（图像最小单位）、高度、分辨率（单位面积上像素的多少，像素越多图像越精细）、颜色模式、背景内容（背景颜色：白色、背景色、透明））>>确定2）文件>>新建 3）Ctrl并在空白处双击 8、打开文件： （资源管理器：我的电脑右键资源管理器寻找素材）1）将图像往PS中拖（可以拖动多张）2）文件>>打开 3）在空白位置双击4）ctrl+o 9、存储：文件>>存储ctrl+s 文件>>另存储为ctrl+shit+s 10、关闭图像文件：文件>>关闭Ctrl+w或ctrl+F4 窗口右上角的关闭按钮 窗口>>文档>>关闭全部：可关闭全部打开的图像 11、工具箱按Tab可以打开和关闭（右下角有黑三角证明为一个工具组）：第一组：选择、移动、裁切等第二组：修复、绘画、模糊、加深、减淡等第三组：路径的设置、文字的操作等第四组：附注工具等 12、Alt+delete:用前景色填充Ctrl+delete：用背景色填充 13、Ctrl+d:取消选区选择>>取消选区右键>>取消选区
机器视觉检测的基础知识~相机 容来源网络，由“机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在机械展. 相机都有哪些种类？我们常说的CCD就是相机么？除了2D平面相机，是否还有其他种类的相机，原理又是什么？下面这篇文章给您一一道来。 一，相机就是CCD么？ 通常，我们把所有相机都叫作CCD，CCD已经成了相机的代名词。正在使用被叫做CCD的很可能就是CMOS。其实CCD和CMOS都称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半导体元件。他们在检测光时都采用光电二极管，但是在信号的读取和制造方法上存在不同。两者的区别如下： 二，像素。 所谓像素，是指图像的最小构成单位。电脑中的图像，是通过像素（或者称为PIXEL）这一规则排列的点的集合进行表现的。每一个点都拥有色调和阶调等色彩信息，由此就可以描绘出彩色的图像。 ▼例如：液晶显示器上会显示「分辨率：1280×1024」等。这表示横向的像素数为1280，纵向的像素数为1024。这样的显示器的像素总数即为1280×1024＝1,310,720。由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说「清晰度更高」。
三，像素直径。 所谓像素直径，是指每个CCD元件的大小，通常使用μm作为单位。严谨的说，这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。（＝像素间距，即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离。）。也就是说，像素直径与像素间距的值是一样的。如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘，因此可以获得更加精细的图像。可以通过像素直径和有效像素数，求出CCD元件的受光部的大小。 假设某个 CCD 元件的条件如下所示： ·有效像素数…768 × 484 ·像素直径…8.4 μm× 9.8μm 则受光部的大小为 ·横向768 × 8.4μm＝ 6.4512 mm ·纵向484 × 9.8μm＝ 4.7432 mm 四，CCD的大小。 ▼CCD感光元件的大小，一般分为采用英寸单位表示和采用APS-C大小等规格表示这2种方式。采用英寸表示时，该尺寸并不是拍摄的实际尺寸，而是相当于摄像管的对角长度。例如，1/2英寸的CCD表示「拥有相当于1/2英寸的摄像管的拍摄围」。为什么如此计算呢，这是由于当初制造CCD的目的就是用来代替电视机录像机的摄像管的。当时，由于想要继续使用镜头等光学用品的需求比较强烈，由此就诞生了这种奇怪的规格。主要的英寸规格的尺寸如下表所示。
机器视觉入门知识详解 随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量，控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是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。 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：
为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 啤酒厂采用的填充液位检测系统为例来进行说明： 当每个啤酒瓶移动经过检测传感器时，检测传感器将会触发视觉系统发出频闪光，拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的图像并将图像保存到内存后，视觉软件将会处理或分析该图像，并根据啤酒瓶的实际填充液位发出通过-未通过响应。如果视觉系统检测到一个啤酒瓶未填充到位，即未通过检测，视觉系统将会向转向器发出信号，将该啤酒瓶从生产线上剔除。操作员可以在显示屏上查看被剔除的啤酒 瓶和持续的流程统计数据。
机器人视觉引导玩偶定位应用： 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面，计算出玩偶中心点坐标，发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料，大大减少人工成本，大幅提高生产效率。 视觉检测在电子元件的应用：
什么是机器视觉技术？试论述其基本概念和目的。 答：机器视觉技术是是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。 机器视觉是用机器代替人眼来完成观测和判断，常用于大批量生产过程汇总的产品质量检测，不适合人的危险环境和人眼视觉难以满足的场合。机器视觉可以大大提高检测精度和速度，从而提高生产效率，并且可以避免人眼视觉检测所带来的偏差和误差。 机器视觉系统一般由哪几部分组成？试详细论述之。 答：机器视觉系统主要包括三大部分：图像获取、图像处理和识别、输出显示或控制。 图像获取：是将被检测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据。该部分主要包括，照明系统、图像聚焦光学系统、图像敏感元件（主要是CCD和CMOS）采集物体影像。 图像处理和识别：视觉信息的处理主要包括滤波去噪、图像增强、平滑、边缘锐化、分割、图像识别与理解等内容。经过图像处理后，图像的质量得到提高，既改善了图像的视觉效果又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。 输出显示或控制：主要是将分析结果输出到显示器或控制机构等输出设备。 试论述机器视觉技术的现状和发展前景。 答：。机器视觉技术的现状：机器视觉是近20～30年出现的新技术，由于其固有的柔性好、非接触、快速等特点，在各个领域得到很广泛的应用，如航空航天、工业、军事、民用等等领域。 发展前景：随着光学传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别研究的不断深入和计算机性价比的不断提高，机器视觉技术越来越成熟，特别是市面上已经有针对机器视觉系统开发的企业提供配套的软硬件服务，相信越来越多的客户会选择机器视觉系统代替人力进行工作，既便于管理又节省了成本。价格持续下降、功能逐渐增多、成品小型化、集成产品增多。 机器视觉技术在很多领域已得到广泛的应用。请给出机器视觉技术应用的三个实例并叙述之。答：一、在激光焊接中的应用。通过机器视觉系统，实时跟踪焊缝位置，实现实时控制，防止偏离焊缝，造成产品报废。 二、在火车轮对检测中的应用，通过机器视觉系统抓拍轮对图像，找出轮对中有缺陷的轮对，提高检测精度和速度，提高效率。 三、大批量生产过程中的质量检查，通过机器视觉系统，对生产过程中的产品进行质量检查跟踪，提高生产效率和准确度。 什么是傅里叶变换，分别绘出一维和二维的连续及离散傅里叶变换的数学表达式。论述图像傅立叶变换的基本概念、作用和目的。 答：傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。 一维连续函数的傅里叶变换为： 一维离散傅里叶变换为： 二维连续函数的傅里叶变换为： 二维离散傅里叶变换为： 图像傅立叶变换的基本概念：傅立叶变换是数字图像处理技术的基础，其通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化了计算工作量，被喻为描述图
机器视觉 基于visual C++ 的数字图像处理
摘要 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。它通过图像摄取装置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获取信息。本文主要介绍的是数字图像处理中的一些简单应用，通过对图像进行滤波、增强、灰度变换、提取特征等处理来获取图像的信息，达到使图像更清晰或提取有用信息的目的。 关键字：机器视觉、灰度图处理、滤波、边缘提取、连通区域
目录 摘要 (2) 目录 (3) 1 概述 (4) 2技术路线 (4) 3实现方法 (5) 3.1灰度图转换 (5) 3.2 直方图均衡化 (6) 3.3均值滤波和中值滤波 (6) 3.4灰度变换 (7) 3.5拉普拉斯算子 (8) 4 轮廓提取 (9) 5 数米粒数目 (15) 6 存在的问题 ................................................................................................ 错误！未定义书签。 7 总结 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。 8 致谢 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 . (17)
机器视觉基本概念 2018.1.29 机器视觉系统 作用：利用机器代替人眼来做各种测量和判断。 它是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。 机器视觉系统的特点：是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测、和识别，并能保质保量的完成生产任务 视觉检测：指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）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。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。 照明 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。 光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。 照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。 镜头 FOV（Field of Vision）=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差比） 镜头选择应注意： ①焦距②目标高度③影像高度④放大倍数⑤影像至目标的距离⑥中心点/节点⑦畸变
网络域名及其管理 【教材分析】 本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》第三章第三节的内容。教材内容分图像的几个基本概念和图像的编辑加工两部分。基本概念有：像素、分辨率、位图和矢量图、颜色、图形与图像、文件格式。其中“像素和分辨率”旨在让学生了解描述数字图像的基本概念；“位图和矢量图，图形和图像”重在要求学生分清这两组概念；“颜色”阐述了用计算机三原色描述和存储数字图像颜色的原理，学生应该学会计算一幅图像的存储空间。“文件格式和图像的编辑加工”旨在让学生了解常见的图像文件格式及简单的图像编辑加工。因此不作为教学的重点。由此可见，本节课内容重在概念原理和技术深层思想的探析，为学生今后进一步学习图像的编辑加工奠定了基础。同时，这部分知识也是对第一章“信息的编码”学习的一个承接，在内容上强化了多媒体信息的编码与二进制编码的对应关系。当然，在这些概念的学习中都体现了“由简单到复杂”这一人类认识事物的基本规律和“逐步细化”这一信息技术解决问题的基本思路，都体现了问题解决与“技术更好地为人服务”的基本思想。 【学情分析】 本节课的学习对象为高一学生。通过第一章的学习，他们已经能够掌握信息的编码及二进制的相关知识。但调查发现，对于具体的图像在计算机市如何表示的，学生还只是有一个大概的了解，知道是用二进制表示的。作为必修课的学习，学生对于信息技术不仅要“知其然”，更重要的是“知其所以然”，也即要理解相关技术原理，技术思想以及研究问题的方法。而理解的目的则是为了更好联系日常生活，更好的的应用。基于上述分析，引领他们探究数字图像的基础知识、训练解决信息技术问题的方法。 【课时安排】一课时 【教学目标】 （一）知识与技能 1.了解像素掌握图像分辨率的概念。 2.掌握数字图像颜色的表示方法及存储空间的大小。 3. 了解位图和矢量图，图像和图形的不同。 4. 了解图像文件的文件格式。 5. 在操作体验的基础上理解像素及颜色的表示。 （二）过程与方法 通过教师讲解、自主探究、讨论交流和操作实践，掌握像素、分辨率、数字图像的颜色的表示方式，进而能够运用这些知识分析、解决现实生活中碰到的实际问题。 （三）情感态度与价值观 结合ps图像的讲解训练，培养灌输学生的法制观念提高学生的网络道德水平。 【教学重点】 分辨率的定义及现实生活中的分辨率的使用；。 【教学难点】 数字图像颜色的表示及存储方法 【教学策略】
图形图像处理技能培训和鉴定标准 1定义 使用计算机及图形图像输入输出设备和图形图像处理软件处理静态或动态图形图像的工作技能。 2适用对象 从事工艺美术、室内装璜、广告艺术、建筑外观、产品模型、影视图像、图文排版、图文印刷、计算机多媒体技术工作人员以及其他需要掌握图形图像处理软件操作技能的社会劳动者。 3相应等级 图像制作员:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级四级。能独立、熟练地应用图形图像制作软件基本功能完成静态或动态图形图像处理工作。 高级图像制作员:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级三级。能独立、熟练地结合应用图形图像软件基本功能完成静态和动态图形图像处理工作。图像制作师:专项技能水平达到相当于于中华人民共和国职业资格技能等级二级。能独立、熟练地结合应用图形图像软件的功能完成静态和动态图形图像创意和设计工作。 4培训期限 图像制作员:短期强化培训 100~120学时。 高级图像制作员:短期强化培训 150~170学时。 图像制作师:短期强化培训 150~170学时。 5技能标准
5.1图像制作员 5.1.1一般知识要求 了解平面及立体构图基本知识和计算机彩色模式及基本配色原理; 掌握微机及常用图形图像处理设备 (如鼠标器、扫描仪、打印机等基本连接和简单使用的相关知识; 掌握计算机 DOS 和 Windows 两种操作系统的基本知识和基本命令的使用, 特别是文件管理、图形图像文件格式及不同格式的特点和相互间转换的基本知识; 掌握点阵图像和矢量图形的特点; 了解动画的基本概念。 5.1.2技能要求 具有图形图像制作软件基本的使用能力; 具有基本的图像扫描设备和输出设备的使用能力; 实际能力要求达到:能使用图形图像处理相关软件和图像扫描、输出设备独立完成三维静态图像和动画制作工作。 5.2高级图像制作员 5.2.1一般知识要求 了解平面和立体构图基本知识和计算机彩色模式及基本配色原理; 掌握微机及常用图形图像处理设备 (如鼠标器、扫描仪、打印机等基本连接和简单使用的相关知识;
第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像 空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像 空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 *数字图像处理（Digital Image Processing） 利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理） *数字图像处理的特点（优势） （1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的 （1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声； b.改变图像的亮度、颜色； c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份； d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果； （2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理 （3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。 **数字图像处理的主要研究内容 （1）图像的数字化 a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化 （2*）图像的增强 a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声 （3）图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等（4*）图像的编码 a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。 （5）图像的重建 a.由二维图像重建三维图像（如CT） （6）图像的分析 a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。 （7）图像分割与特征提取 a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。 （8）图像隐藏 a.是指媒体信息的相互隐藏。 b.数字水印。 c.图像的信息伪装。 （9）图像通信
（一）Photoshop图像处理基础知识 1)位图与矢量图 根据存储方式的不同，电脑中的图像通常被分为位图图像和矢量图形。了解和掌握两类图形间的差异，对于创建、编辑和导入图片都有很大的帮助。 ●什么是位图？ 位图图像又叫栅格图像（像素图）。它是由很多色块（像素、点）组成的图像，一个像素点是图像中最小的图像元素。位图的大小和质量取决于图像中像素点的多少（单位面积）。对于位图图像来说，组成图像的色块越少，图像就会越模糊；组成图像的色块越多，图像越清晰，但存储文件时所需要的存储空间也会比较大。 一般用Photoshop制作的图像都是位图图像，比较适合制作细腻、轻柔飘渺的特殊效果，更容易模拟照片的真实效果，就像是用画笔在画布上作画一样。（Painter） ●什么是矢量图？ 矢量图又称为向量图形（面向对象绘图），是用数学方式描述的线条和色块组成的图像，它们在计算机内部表示成一系列的数值而不是像素点。 这种保存图形信息的方法与分辨率无关，当对矢量图进行缩放时，图形仍能保持原有的清晰度，且色彩不失真。矢量图形的大小与图形的复杂程度有关，即简单的图形所占用的存储空间较小，复杂的图形所占用的存储空间较大。如Corel DRAW、Illustrator绘图软件创建的图形都是矢量图,适用于编辑色彩较为单纯的色块或文字，如标志设计、图案设计、文字设计、版式设计等。 ●位图与矢量图的区别与联系 基于位图处理的软件也不是说它就只能处理位图，同样基于矢量图处理的软件也不是只能处理矢量图。
基于矢量图的软件原创性比较强，主要长处在于原始创作；而基于位图的处理软件，后期处理比较强，主要长处在于图片的处理。 2）分辨率（主要以图像分辨率为主） 分辨率是用来描述图像文件信息的术语，表述为单位长度内点的数量，通常用“像素/英寸”（ppi）来表示。分辨率的高低直接影响图像的效果，使用太低的分辨率会导致图像粗糙，而使用较高的分辨率则会增加文件的大小。 图像分辨率设置原则 在Photoshop新建文件时，默认的分辨率为72像素/英寸，满足普通显示器显示图像的分辨率要求。（图像仅用于屏幕显示时与显示器分辨率相同，96像素/英寸）在广告设计中，不同用途的广告对分辨率的要求也不同，例如，印刷彩色图像（高档彩色印刷）时分辨率一般为300像素/英寸（300像素/英寸以上的图像可以满足任何输出要求）；设计报纸广告（报纸插图）时分辨率一般为150像素/英寸；大型灯箱喷绘图像一般不低于30像素/英寸。 3）图像的色彩模式及特点 色彩模式是指同一属性下不同颜色的集合，它使用户在使用不同颜色进行显示、印刷或打印时，不必重新调配颜色而直接进行转换和应用（图像/模式）。电脑软件为用户提供的色彩模式主要有：位图模式、灰度模式、RGB模式、CMYK模式、索引颜色模式、Lab模式、双色调模式和多通道模式等。每一种模式都有自己的优缺点，都有自己的适用范围。 ①位图模式：该模式下的图像是由黑白两种颜色组成的，图形不能使用编辑工具编辑(例如，“图层”、“滤镜”)。只有在图像文件的颜色模式为灰度模式时，才能转换成位图模式。 ②灰度模式：该模式下的图像文件中只存在颜色的明（白色）暗（黑色）度，而没有色相、饱和度等色彩信息（颜色三要素）。它的应用十分广泛，在成本相对低廉的黑白印刷中
机器视觉基础知识详解 随着工业4、0时代的到来,机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要,为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识,包括机器视觉技术就是如何工作的、它为什么就是实现流程自动化与质量改进的正确选择等。小编为您准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉就是一门学科技术,广泛应用于生产制造检测等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程,感知环境等。机器视觉系统就是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,根据像素分布与亮度、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。 机器视觉优势:机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有: 为了更好地理解机器视觉,下面,我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一:机器人+视觉自动上下料定位的应用:
现场有两个振动盘,振动盘1作用就是把玩偶振动到振动盘2中,振动盘2作用就是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统,该系统通过判断玩偶正反面,把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人,机器人收到坐标后运动抓取产品,当振动盘中有很多玩偶处于反面时,VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量,当反面玩偶数量过多时,VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶就是否处于正面,计算出玩偶中心点坐标,发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料,大大减少人工成本,大幅提高生产效率。 案例二:视觉检测在电子元件的应用: 此产品为电子产品的按钮部件,产品来料为料带模式,料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后,使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值,来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案,使用两个相机及光源配合机械设备,达到每次检测双面8个产品,每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时,立刻报警停机,保证了产品的合格率与设备的正常运行,提高生产效率。 案例三:啤酒厂采用的填充液位检测系统案例:
图像处理基础 教学目标 1.知识目标： →掌握图像信息的采样、量化、编码的基本原理。 →知道屏幕分辨率、显示器分辨率及图像分辨率的概念。 →掌握图形和图像的概念与特点。 2.能力目标： →学会查看显示器分辨率。 →学会调整屏幕分辨率。 →学会分辨数字图像的类型（矢量图或是位图）。 3.情感目标： 通过理论联系实际的教学方式，引导学生从现实生活的经历与体验出发，激发学生对计算机图像处理的兴趣，形成主动学习的情感态度。 教学重点 →图像信息数字化原理 →分辨率的概念 →图形、图像的概念及应用特性 教学难点 →对图像数字化过程的理解 →图像存储容量的计算 教学内容 1.图像信息数字化 1.1采样 空间上连续的图像用许多等距的水平线与竖直线分割开来，转换成离散点的过程。 1.2量化 量化：将采样点(像素)的灰度(亮度)离散化，使之由连续量转换为离散的整数值即灰度值、灰度级(gray level)的过程。 量化位数：表示量化后各像素的色彩值所需要占用的二进制位数。
灰度图像：可以用8位，256个级数来表示从白到黑的灰度变化。 彩色图像：数据不仅包含亮度信息，还要包含颜色信息。彩色的表示方法是多样化的。可由红、绿、蓝三基色图像叠加而成。 1.3存储容量的计算 图像存储容量=图像水平方向的像素数×竖直方向的像素数×每个像素占用的色彩位数2.分辨率 2.1现实器分辨率 显示器分辨率：计算机显示器本身的物理特性。 2.2屏幕分辨率 屏幕分辨率：实际显示图像时计算机所采用的分辨率。 2.3图像分辨率 图像分辨率：在计算机中保存和显示一幅数字图像所具有的分辨率。 如：一张640*480像素的图片，分辨率为640*480=307200像素。 3.图形和图像 3.1图形（矢量图） 图形也称矢量图，它用计算机绘图工具绘制的画面，图形是以数学方法描述的，通过计算机指令来表示的图形。 3.2图像（位图） 图像也称位图，它是由扫描仪、数码相机等图像采集设备扑捉的实际画面而转化而来的数字图像。 3.3矢量图与位图的对比
机器视觉基础知识详解 随着工业 4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让 更多用户获取机器视觉的相关基础知识， 包括机器视觉技术是如何工作的、 它为什么是实现 流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量， 控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是将被摄取目标转换成图像信号, 传送给专用的 I 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。 光源 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、 高度自动化的特点， 可以实现很高的分辨率精度 与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触， 安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主 要区别有: C C D 相机 高題 T 作时闻 工仙『可肖限 不易信息■棗成 人;」和倉理或本不斬上升 不适合齡和措辭境 V 工件 可靠性
为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一：机器人+ 视觉 自动上下料定位的应用: 从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司 VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩 偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人， 机器人收到坐标后运动抓取产 品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时， VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面 玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面， 计算出玩偶中心点坐标，发 送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料， 大大减少人工成本， 大幅提高生产效 率。 案例二：视觉检测在电子元件的应用: 此产品为电子产品的按钮部件，产品来料为料带模式，料带上面为双排产品。通过对 每个元器件定位后，使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值， 来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的 Drag on Visi on 视觉系统方案，使用两个相机及光源配 合机械设备，达到每次检测双面 8个产品，每分钟检测大约 1500个。当出现产品不良时, 立刻报警停机，保证了产品的合格率和设备的正常运行，提高生产效率。 2把反面玩偶振成正面。 SB 3^ I i- I" 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘 2中，振动盘2作用是把玩偶
数字图像处理（基础）教案 一、基础知识 第一节、数字图像获取 一、目的 1掌握使用扫描仪等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法； 2修改图像的存储格式。 二、原理 用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一。 扫描仪按种类可以分为手持扫描仪，台式扫描仪和滚筒式扫描仪（鼓形扫描仪）。 扫描仪的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。 扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光（透射稿）。光学系统采集这些光线，将其聚焦在CCD上，由CCD将光信号转换为电信号，然后由电路部分对这些信号进行A/D转换及处理，产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下，带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。
图1.1扫描仪的工作原理 扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。 在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。CCD是Charge Couple Device的缩写，称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能。CCD 在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。CCD芯片上有许多光敏单元，它们可以将不同的光线转换成不同的电荷，从而形成对应原稿光图像的电荷图像。如果我们想增加图像的分辨率，就必须增加CCD上的光敏单元数量。实际上，CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分辨率。A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数字量(Digital)的半导体元件。从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连续变化的，即所谓模拟量。A/D变换器的工作是将模拟量数字化，例如将0至1V的线性电压变化表示为0至9的10个等级的方法是：0至小于0.1V 的所有电压都变换为数字0、0.1至小于0.2V的所有电压都变换为数字1……0.9至小于1.0V的所有电压都变换为数字9。实际上，A/D变换器能够表示的范围远远大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。如果扫描仪说明书上标明的灰度等级是10bit，则说明这个扫描仪能够将图像分成1024个灰度等级，如果标明色彩深度为30bit，则说明红、绿、蓝各个通道都有1024个等级。显然，该等级数越高，表现的彩色越丰富。 步骤
图像处理基础知识 主要内容： 一．位图图像和矢量图形 二．图像处理的基本概念 三．图像文件的基本格式 四．色彩的基本概念 五．Photoshop 中的色彩模式 一．位图图像和矢量图形 1.位图图像（点阵图） 位图图像（在技术上称作栅格图像）使用图片元素的矩形网格（像素）表现图像。每个像素都分配有特定的位置和颜色值。在处理位图图像时，您所编辑的是像素，而不是对象或形状。 位图图像是连续色调图像（如照片或数字绘画）最常用的电子媒介，因为它们可以更有效地表现阴影和颜色的细微层次。（优点） 有时需要占用大量的存储空间（缺点） 位图图像与分辨率有关，也就是说，它们包含固定数量的像素。因此，如果在屏幕上以高缩放比率对它们进行缩放或以低于创建时的分辨率来打印它们，则将丢失其中的细节，并会呈现出锯齿。 2.矢量图形 矢量图形（有时称作矢量形状或矢量对象）是由称作矢量的数学对象定义的直线和曲线构成的。矢量根据图像的几何特征对图像进行描述。
您可以任意移动或修改矢量图形，而不会丢失细节或影响清晰度，因为矢量图形是与分辨率无关的，即当调整矢量图形的大小、将矢量图形打印到 PostScript 打印机、在 PDF 文件中保存矢量图形或将矢量图形导入到基于矢量的图形应用程序中时，矢量图形都将保持清晰的边缘。（优点）对于将在各种输出媒体中按照不同大小使用的图稿（如徽标），矢量图形是最佳选择。 色彩表现力相对较差（缺点） 二．图像处理的基本概念 1.像素 Photoshop，像素是组成图像的最基本单元 2.像素尺寸 位图图像高度和宽度上的像素数目 3.图像分辨率 每单位长度上像素数目像素/英寸ppi 例： 1*1 英寸的图像，30ppi, 像素总数900 1*1 英寸的图像，100ppi, 像素总数10000 尺寸相同情况下，分辨率越高，像素数目越多，像素点更小，图像品质更高。 注意：1.一般网页图像72或96 2.报纸杂志通常120－150 3.较高品质的彩色印刷图像300 4.大型灯箱广告一般不低于30 4.屏幕显示大小 图像在屏幕上显示的大小取决于图像的像素尺寸、显示器尺寸以及显示器分辨率设置等组合因素。 5.显示器分辨率
《图形图像处理》试题
蒙阴县职教中心2011年度上学期期中考试 《图形图像处理》试题 A卷 （说明：本卷不交，所有答案书写着B卷规定位 置） 一、填空题（每空1分，共16分） 1、RGB分别表示三种颜色（）（）（）。 2、做一幅杂志封页广告设计稿，在输出时，应使用（）颜色模式，以便于印刷处理。 3、Photoshop是一个图形图像处理软件，是（）公司出品。 4、为了方便对图像做随时的修改处理，通常我们将Photoshop图稿先存储为（）格式，然后再输出。 5、在Photoshop中使用图层蒙板，黑色默认表示（）；白色默认表示（）。 6、在Photoshop中，增加需区范围可使用（）键；减少选区范围则使用（）键；取消选区的快捷键是（）+（）键。 7、Photoshop中图像通道通常有（）通道、（）通道、（）通道和RGB通道组成。 8、Photoshop中修补一个老相片，通常使用（）工具，配合校色处理。 二、单选题（每小题1.5分，共75分） 1．photoshop（）软件 A 图形处理软件 B 素统 C 图象处理软件 D 软件处理 2．PHOTOSHOP生成的文件默认的文件格式是以（）为扩展名 A Bmp B Dpg C EPS D PSD 3．以下几种颜色格式（）颜色格式适合分色输出 A RG B B多通道 C LAB D CMYK 4．应用前景色填充图层的快捷键是（） A CTL+SHIFT B CTL+DEL C ALT+DEL D SHIFT+DEL 5．应用选框工具的正常格式建立矩形，正方形选区要加按（） A shift B CTRL C ALT D 空格 ６．HSB中的H是指（） A 饱和度 B 亮度 C 色相 D 色域 7．如果想在现有选择区域的基础上增加选择区域，应按住下列哪个键？ A. Shift B. Ctrl C. Alt D. Tab 8．图象的分辩率为300象素每英寸则每平方英寸上公布的象素总数为（）
图像信息数字化图像处理基础 教学目标 1.知识目标： 9 掌握图像信息的采样、量化、编码的基木原理。 T知道屏幕分辨率、显示器分辨率及图像分辨率的概念。 T 掌握图形和图像的概念与特点。 2.能力目标： T学会杏看显示器分辨率。 9学会调整屏幕分辨率。 T 学会分辨数字图像的类型（矢量图或是位图）。 3?情感目标： 通过理论联系实际的教学方式，引导学生从现实生活的经历与体验出发，激发学生对计算机图像处理的兴趣，形成主动学习的情感态度。 教学重点 T图像信息数字化原理 T分辨率的概念 9图形、图像的概念及应用特性 教学难点 T 对图像数字化过程的理解 T图像存储容量的计算 教学内容 1.1采样 空间上连续的图像用许多等距的水平线与竖直线分割开来，转换成离散点的过稈。 1.2量化 量化：将采样点（像索）的灰度（亮度）离散化，使Z由连续量转换为离散的整数值即灰度值、灰度级（gray level）的过程。 最化位数：表示量化示备像素的色彩值所需要占JU的二进制位数。
灰度图像：可以用8位，256个级数来表示从片到黑的灰度变化。 彩色图像：数据不仅包含亮度信息，还要包含颜色信息。彩色的表示方法是多样化的。 可由红、绿、蓝三基色图像叠加而成。 1?3存储容量的计算 图像存储容量二图像水平方向的像索数X竖冑方向的像索数X每个像索占用的色彩位数 2.分辨率 2.1现实器分辨率 显示器分辨率：计算机显示器木身的物理特性。 2.2屏幕分辨率 屏幕分辨率：实际显示图像时计算机所采用的分辨率。 2.3图像分辨率 图像分辨率：在计算机屮保存和显示一幅数字图像所具有的分辨率。 如：一张640*480像素的图片，分辨率为640*480=307200像素。 3?图形和图像 3.1图形（矢量图） 图形也称矢量图，它用计算机绘图匸具绘制的曲面，图形是以数学方法描述的，通过计算机指令来表示的图形。 3?2图像（位图） 图像也称位图，它是由扫描仪、数码相机等图像采集设备扑捉的实际術面而转化而来的数字图像。 3?3矢量图与位图的对比 文件内容存储容量显示速度几何变换应用特点矢量图 （图形）指令 一般较小， 与十的复杂 程度相关 图形越复 杂，显示越 慢 不失真易于编辑