基于 labVIEW 和 IMAQ 的 LCD 机器视觉精确检测系
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LabVIEW在工业机器视觉系统中的应用实现高精度的视觉检测工业机器视觉是一种广泛应用于生产线的技术,它通过图像采集、处理和分析,实现对产品质量的检测和控制。
LabVIEW作为一种基于图形化编程的软件平台,为工业机器视觉系统的开发和应用提供了强大的支持。
本文将介绍LabVIEW在工业机器视觉系统中的应用,以实现高精度的视觉检测。
一、LabVIEW简介LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的基于图形编程的软件平台。
它允许工程师通过可视化编程的方式,以图形化的方法构建应用程序。
LabVIEW提供了丰富的工具和功能,能够处理各种数据类型、采集和分析实验数据,同时也支持各种硬件设备的控制和监测。
二、工业机器视觉系统概述工业机器视觉系统是利用摄像机进行图像采集,然后通过图像处理和分析,实现对产品质量的检测和控制。
它可以应用于自动化生产线中的各个环节,包括产品外观检测、尺寸测量、缺陷检测等。
工业机器视觉系统通常由硬件设备、图像采集卡、图像处理软件和人机界面组成。
三、LabVIEW在工业机器视觉系统中的应用1. 图像采集与处理LabVIEW提供了丰富的图像采集与处理工具,可以方便地获取和处理图像数据。
通过连接相机和采集卡,LabVIEW可以实时地获取图像,并进行预处理,如图像平滑、滤波、增强等。
LabVIEW还支持多种图像格式,可以方便地读取和保存图像文件。
2. 特征提取与分析在工业机器视觉系统中,对产品特征的提取和分析是非常关键的。
LabVIEW提供了强大的图像处理工具箱,可以实现各种特征的提取和分析。
例如,可以通过边缘检测算法提取产品的边缘信息,通过直线和圆检测算法获取产品的几何特征。
此外,LabVIEW还支持模式匹配和目标识别等高级的图像处理算法,可以根据特定的检测目标进行精确的识别和判断。
基于LabVIEW的机器视觉实验系统开发针对精密测控技术与仪器实验室的虚拟仪器实践平台,对其嵌入式测控系统的图像处理功能进行再开发。
为虚拟仪器课程设计提供技术支持,开发一套集表现性、可欣赏性、实用性和应用性与一体的视觉平台。
针对以上要求,本平台以电子芯片表面为处理对像,以图像处理的手段实现不同芯片的识别功能,平台的实现具体应包括以下几个部分:1)硬件平台搭建,包括摄像头、CCD、图像采集卡等。
2)软件平台搭建,包括:a)图像处理程序,包括视觉系统基本功能模块的搭建;b)平台交互界面,在Labview环境下调用所采集图像与图像处理的功能模块,完成对图像的处理等功能。
1系统介绍图1 机器视觉实验平台流程该系统主要由图像获取和图像处理平台组成,系统流程如图1所示。
1.1硬件平台的搭建硬件部分主要包括成像CCD及摄像头、图像采集卡、数据传输线和计算机等,其实物如图2所示。
图2 机器视觉系统硬件1.1.1 相机(成像CCD 和摄像头)的选择本系统是一个视觉系统的演示平台,以电子芯片表面为处理对象,为了应用在更多其它对象上,所以假定视觉范围为100×100mm2,对于芯片表面的字符要求能检测出0.2mm 大小的线条或瑕疵。
根据以上条件,可以将0.2mm 假定为理论像素值。
也就是说,只要像素值能达到0.2mm ,就可以满足测量精度方面要求。
根据上面计算相机X 方向或Y 方向的分辨率公式为:100(X/Y 方向视野范围)÷0.2(X/Y 方向理论像素值)=200(X/Y 方向分辨率)可知,只要相机的分辨率高于200×200,就是适合此系统的相机。
通过调查市场现有相机参数,同时考虑到成本,本系统的相机CCD 采用奥尼克斯的MBC-5050,其主要参数为:成像器件:1/3英寸CCD信号系统:CCIR 黑白制式有效像素:500×582水平分辨率:420电视线最小照度:0.03Lux信噪比:≧48dB功率:3.5W摄像头采用厂家的computar配套摄像头,CCD及摄像头实物如图3所示。
基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台设计与应用摘要:本文介绍了一种基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台的设计与应用。
首先,阐述了机器视觉技术在产品检测中的优势和应用前景。
然后,详细介绍了LabVIEW的特点和功能,在此基础上,提出了基于LabVIEW的产品检测平台的设计方案。
最后,结合实际应用案例,阐述了该平台在产品检测领域的应用效果和优势。
本文旨在通过该平台的设计与应用,促进产品检测工作的自动化、高效化和准确性提升。
关键词:LabVIEW;机器视觉;产品检测;自动化1. 引言随着工业生产的发展和智能制造的推进,产品检测在质量控制中的重要性日益凸显。
传统的人工检测方式效率低下,容易出现漏检、误检等问题。
机器视觉作为一种快速、准确、非接触的检测方法,逐渐成为工业生产中不可或缺的一环。
本文将介绍一种基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台的设计与应用,旨在提高产品检测过程的自动化程度、检测准确性和效率。
2. LabVIEW的特点与功能LabVIEW是一种由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和开发环境。
相比传统的文本编程语言,LabVIEW以图形化的方式进行编程,使得编写程序变得简单直观。
LabVIEW具有以下特点和功能:(1)强大的数据处理和分析能力:LabVIEW拥有丰富的数据处理和分析函数,可以对采集到的图像数据进行处理和分析,从而提取出需要的特征信息。
(2)友好的用户界面:LabVIEW提供直观、易于操作的用户界面,用户可以通过拖拽和连接图标来构建程序。
界面的友好性使得操作人员可以轻松地进行参数设置和结果查看。
(3)丰富的硬件支持:LabVIEW支持多种硬件设备的连接和控制,包括相机、光源、传感器等,为机器视觉应用提供了广阔的硬件支持。
3. 基于LabVIEW的产品检测平台的设计方案基于LabVIEW的产品检测平台的设计方案如下:(1)图像采集:通过相机采集产品的图像,并将图像数据传输给LabVIEW进行处理。
基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台设计与应用一、本文概述随着科技的不断进步和自动化需求的日益增长,机器视觉技术在产品检测领域的应用越来越广泛。
本文旨在探讨基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台的设计与应用。
文章首先介绍了机器视觉技术的概念、原理及其在工业领域的重要性,特别是LabVIEW软件在机器视觉领域的应用优势。
随后,文章将详细介绍基于LabVIEW的产品检测平台的设计过程,包括硬件选型、软件架构搭建、图像处理算法的实现等方面。
重点阐述了如何利用LabVIEW软件构建灵活、高效的机器视觉系统,实现对产品质量的快速、准确检测。
文章还将通过实际案例,展示该检测平台在工业生产中的应用效果,分析其在实际应用中的优缺点,并提出相应的改进措施。
文章总结了基于LabVIEW机器视觉的产品检测平台设计的意义和价值,展望了未来机器视觉技术的发展趋势和应用前景。
本文旨在为工程师和技术人员提供一套完整的、基于LabVIEW的机器视觉产品检测平台的设计方案,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
二、机器视觉技术基础机器视觉是一种模拟人类视觉功能的先进技术,它利用计算机和相关设备来解析和识别图像。
机器视觉技术涉及多个领域的知识,包括图像处理、计算机视觉、模式识别、和机器学习等。
机器视觉系统通常由图像获取、图像预处理、特征提取和图像识别等部分组成。
图像获取是机器视觉系统的第一步,它的主要任务是通过摄像头或其他图像传感器捕捉目标物体的图像。
获取的图像质量直接影响到后续处理的效果,因此,选择合适的图像传感器和合适的照明条件是至关重要的。
图像预处理是对获取的图像进行一系列的操作,以改善图像质量,便于后续的图像分析和处理。
常见的图像预处理技术包括去噪、增强、滤波、二值化等。
特征提取是从预处理后的图像中提取出对后续识别有用的信息的过程。
这些信息通常以特征向量的形式表示,如边缘、角点、纹理、颜色等。
特征提取的效果直接影响到最终的识别准确率。
LabVIEW与机器视觉实现自动视觉检测自动视觉检测是一种利用计算机技术和机器视觉系统进行自动检测与识别的技术。
在现代制造业中,自动视觉检测已经成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
LabVIEW作为一种强大的图形化编程语言,与机器视觉系统相结合,能够实现高效准确的自动视觉检测。
一、LabVIEW简介LabVIEW是National Instruments(NI)公司开发的一种图形化编程语言和开发环境。
它以图形化的方式呈现编程逻辑,开发者只需拖拽、连接不同的函数模块,即可实现复杂的控制和测量应用。
LabVIEW具有易上手、灵活、高效等特点,因此在工程领域得到广泛应用。
二、机器视觉技术机器视觉技术是一种模拟人眼实现对图像的感知和分析的技术。
它通过摄像头或相机获取图像,利用计算机对图像进行分析处理,实现图像识别、检测和测量等功能。
机器视觉技术已经广泛应用于工业自动化、医疗诊断、智能交通等领域。
三、LabVIEW与机器视觉的结合LabVIEW提供了丰富的图像处理函数库和模块,可以直接用于机器视觉系统的开发。
开发者可以利用LabVIEW进行图像采集、预处理、特征提取、目标检测和分析等操作,从而实现自动视觉检测。
1. 图像采集LabVIEW可以通过连接相机和摄像头实现图像的实时采集。
它支持多种图像采集设备,如数码相机、线阵扫描相机和工业相机等。
LabVIEW还允许用户自定义图像采集接口,以适应不同的硬件设备。
2. 图像预处理通过图像预处理,可以提高后续图像处理的准确性和效率。
LabVIEW提供了丰富的图像滤波、增强、几何变换等函数模块,可以用于去噪、增强、纠正图像畸变等操作。
开发者可以根据实际需求,选择适当的预处理算法,并将其与机器视觉系统集成。
3. 特征提取特征提取是机器视觉检测的关键环节。
LabVIEW提供了多种特征提取函数和算法,如边缘检测、角点检测、轮廓提取等。
通过提取图像的特征,开发者可以获取物体的形状、纹理、颜色等信息,从而实现对图像的解析和识别。
一种基于LabVIEW和MATLAB混合编程的视觉检测系统关
键技术研究
陈思宇;慕丽;王欣威
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2022(50)12
【摘要】传统的视觉检测系统不仅浪费时间和人力,检测精度也远远不足,故提出一种视觉检测系统。
该检测系统主要以涂层展开板为研究对象,在流水线系统上对其进行在位检测。
首先进行了检测系统总体方案设计,在硬件方面主要介绍了该检测系统相机、镜头、光源的选取以及调试;软件方面主要介绍了相机的标定、图像的预处理和增强、边缘检测等关键技术。
根据谱带的形状特征,提出一种三次样条插值法与多项式拟合法相结合的算法来提取出各个谱线分割线的边缘点,同时在LabVIEW环境下进行MATLAB编程,进而提高算法效率。
然后将MATLAB计算出的坐标值通过上位机发送给数控机床,数控机床对得到的数据进行实时处理,从而对同一颜色区域进行刮取。
与人工检测进行对比,该检测系统在检测精度和速度上都优于传统方法。
【总页数】6页(P94-99)
【作者】陈思宇;慕丽;王欣威
【作者单位】沈阳理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
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机器视觉系统需要的信息包含在采集到的数字图像中,以像素的形式存在。
要实现准确测量和控制,需要使用真实世界的坐标系和测量单位,即要得到像素与真实世界坐标系的映射关系,才能进行后续处理。
· 透视畸变(perspective distortion ):相机未能垂直于被测目标安装· 径向畸变(radial lens distortion):相机所使用的镜头特性并不都与其光心处的特征一致· 切向畸变(tangential distortion ):图像传感器未能与镜头光面平行安装·非线性畸变(nonlinear distortion ):检测目标表面位非线性平面,存在起伏· 渐晕(vignetting ):光源不能提供均匀光照· 采集图像灰度分布不均:传感器有杂质或者目标表面非均匀机器视觉系统的校准多基于对各种畸变或相机进行建模完成,不同校准方法效果因使用场合而异。
可以使用误差映射表和误差统计对选用的校准方法进行定量评价。
畸变模型通过综合上述多种畸变方式,可获得图像处理前后的坐标关系。
畸变径向分量:畸变切向分量:在上述公式中:包含了5个畸变参数:k1、k2、k3、p1、p2 对于一个给定的镜头成像系统,这5个畸变参数怎么获得?这就涉及到“相机标定”,即需要根据一系列已知的若干对原成像点与畸变成像点的坐标值,带入以上公式来解出。
图像校准机器视觉系统的校准是为了找出图像中像素点与真实世界坐标系映射关系的过程,这一过程通常在空间域进行。
简易系统校准法(simple calibration ):也称点-距校准法(point-distance calibration )。
直接根据小孔成像模型计算出图像像素大小或像素间距在工作面上对应的实际距离,这是一种不考虑任何畸变近乎理想的方法,适用于畸变较小的场合。
使用IMAQ Set Simple Calibration2来快速建立点距校准的映射关系。
labview的imaq例子
LabVIEW的IMAQ(Image Acquisition)模块是用于图像处理和分析的模块之一,主要用于图像采集、处理和分析。
在LabVIEW中,可以通过IMAQ模块来实现各种图像处理和分析的应用。
以下是几个IMAQ 的例子:
1. 图像处理例子:通过IMAQ模块对图像进行处理,比如调整亮度、对比度、增强图像细节等。
2. 图像分析例子:通过IMAQ模块对图像进行分析,比如检测图像中的目标、计算图像的特征等。
3. 视觉检测例子:通过IMAQ模块实现视觉检测应用,比如检测物体的位置、大小、形状等。
4. 工业检测例子:通过IMAQ模块实现工业检测应用,比如检测产品的质量、缺陷等。
在LabVIEW中,可以通过打开Examples菜单来查看各种示例程序,其中包括IMAQ模块的示例程序。
可以选择适合自己的应用示例,并进行相应的修改和调整。
基于LabVIEW与MATLAB的现代光测图像处理系统一、概述随着科技的进步,光学测量技术在各个领域中的应用越来越广泛,特别是在精密工程、生物医学、航空航天等领域。
现代光测技术不仅要求高精度的测量结果,还要求快速、高效的数据处理和分析能力。
开发一个功能强大、操作简便的现代光测图像处理系统显得尤为重要。
本文将介绍一种基于LabVIEW与MATLAB的现代光测图像处理系统。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种由美国国家仪器(National Instruments)公司开发的图形化编程语言和开发环境,广泛应用于数据采集、仪器控制和工业自动化等领域。
MATLAB(Matrix Laboratory)则是由MathWorks 公司开发的一种高性能的数值计算和可视化软件,被广泛用于算法开发、数据分析和可视化、工程与科学绘图以及应用程序的创建。
本系统结合了LabVIEW和MATLAB的优势,利用LabVIEW强大的硬件接口能力和MATLAB卓越的数据处理和分析能力,实现了一套高效、精确的光测图像处理系统。
该系统不仅能够处理和分析光测图像数据,还能够与各种光学测量设备进行无缝连接,实现数据的实时采集和处理。
本概述部分简要介绍了现代光测图像处理系统的背景和意义,并阐述了本系统的研究目的和主要功能。
后续章节将详细介绍系统的设计原理、实现方法和应用案例。
1. 光测图像处理技术的发展背景随着信息技术的飞速发展,光测图像处理技术在众多领域,如航空航天、生物医学、智能交通、安防监控以及工业自动化等,发挥着越来越重要的作用。
光测图像处理技术是一种利用光学原理和图像处理算法对获取的光学信息进行提取、分析和处理的技术,其目标是实现对目标对象的精确测量、识别和跟踪。
传统的光测图像处理方法主要依赖于硬件设备和固定的图像处理算法,这种方法在处理复杂的光学信息时往往显得力不从心。
基于LabVIEW的机器视觉系统的设计与应用的开题报告一、选题背景随着工业自动化和智能化的发展,机器视觉技术已经成为了一种重要的工业检测方法。
与传统的人工检测相比,机器视觉检测具有高精度、高效率、不受疲劳等优点。
为此,基于LabVIEW的机器视觉系统的设计与应用具有广阔的应用前景和市场需求。
二、研究目的本研究旨在开发一种基于LabVIEW的机器视觉系统,实现对工业制品的自动检测和分类。
具体研究目的包括:1. 设计出一种基于LabVIEW的图像处理系统,能够实现对工业制品的实时检测和分类。
2. 研究并实现基于机器视觉的工业制品分类算法,能够准确、快速地识别出制品的相关特征,并将制品分到相应的类别。
3. 结合实际应用需求,针对不同的工业制品进行技术分析和系统改进,提高检测效率和精度。
三、研究内容本研究的主要内容包括以下方面:1. 基于LabVIEW的图像处理系统设计利用LabVIEW开发视觉应用程序,开发一套基于图像处理技术的实时检测系统。
2. 工业制品特征提取算法研究结合工业制品的特点,提出一种高效的特征提取算法,实现快速检测和分类。
3. 机器视觉系统应用优化与实验验证针对实际应用需求,对系统进行优化和改进,并通过实验验证,提高检测效率和精度。
同时,对系统的稳定性和可靠性进行评估。
四、预期成果1. 基于LabVIEW的机器视觉检测系统设计与实现。
2. 针对不同工业制品的检测算法和应用优化。
3. 实验数据分析和系统性能评估。
4. 发表相关论文和专利申请。
五、研究意义本研究将基于LabVIEW的机器视觉技术应用于工业制品的自动检测和分类,具有以下意义:1. 实现无人化检测,提高检测效率和精度。
2. 降低人力成本,提高生产效率,推动工业智能化的发展。
3. 为相关企业提供一种新型的工业制品检测解决方案,拓展市场应用领域。
六、研究计划本研究计划分为以下四个阶段:1. 阶段一(前期准备阶段)通过收集文献资料,系统学习机器视觉、LabVIEW及基于LabVIEW 的机器视觉技术,准备系统设计及算法实现。
基于 labVIEW 和 IMAQ 的 LCD 机器视觉精确检测系统 Lxy Lxy, the accurate Machine vision system for LCD modules check, based onlabVIEW and IMAQ作者李春森职务测试工程师公司飞利浦移动显示系统公司上海分公司应用领域:产品测试挑战:如何应用成熟的技术实现对移动电话的液晶显示点阵实现精确的检测应用方案应用图像处理的基本方法和飞利浦公司的液晶驱动硬件以及采用NI公司应用程序开发平台labVIEW 和强大的图像处理软件IMAQ实现对移动电话液晶显示屏的机器视觉检测使用产品labVIEW; IMAQ; PCI-1408介绍随着通讯事业在中国的蓬勃发展移动电话的使用在中国越来越普遍作为移动电话的核心之一的液晶显示器由于用户的需求正向大屏幕多点及彩色方向发展由于液晶显示的分辨率不断上升对其进行人工检测的难度也越来越大采用机器视觉的液晶显示检测系统 Lxy就成为必然之选Lxy系统组成及检测方法1. 系统组成系统的结构组成如下图11所示图1 1 Lxy系统组成本系统采用NI公司的高速图像采集卡PCI1408,该采集卡支持多路图像采集现采用双镜头输入以提高系统的分辨率该系统采用背光照明光度可调图像经由CCD摄影头并经采集卡转换为数字化图像输入计算机经处理后判定是否正常2. 检测方法本系统的检测方法是采用预先经自学习产生的一系列标准图像与采集的相应图像相减并转换成为二值图的方式在经一系列的处理之后得到检测的结果并判断产品的好坏其流程如图12所示图1 2 图像处理流Lxy的图像处理及图像分析原理1. Lxy 系统照明无论进行图像处理还是进行图像分析照明条件都是最重要的外部条件对于机器视觉而言可控并恒定的光源是使检测可靠并突出检测目标的最重要的手段之一对于 LCD 检测尤其如此因为对于LCD 生产公司而言不仅检测系统的检测精度很重要检测的时间也是衡量一个机器视觉检测系统优劣的指标如果照明系统不够均匀稳定势必造成重测率的上升而影响到生产所以如何确定Lxy 系统的照明光源非常重要在Lxy 系统中采用进口FOSTEC 可调式光源20750.2并经光纤将光线引至磨砂灯板使之作为均匀并可调的背光在实践中取得了很好的效果2. Lxy 系统采集图像位置调整由于操作人员的摆放每次不同并且由于采用双镜头提高系统的分辨率所以采集图像与标准图像之间必然有位置上的差异进行位置调整的算法就必不可少如图21所示图2 1 定位模板图为定位需要经Philips 的LCD 驱动产生定位用模板图如图21所示在液晶显示矩阵的四角各显示四个定位用方形小块作为将来模板识别pattern match)时用的标准图形模板在每个镜头 的标准图像中在自学习标准图像的时候会自动将工程师定义的每个镜头的左右两个模板的图像及其坐标保存下来如图22左镜头左模板绿框内部分)则在定位用的标准图像上必有一对定位模板在检测产品时首先产生图21所示的跳图由于labVIEW具有功能强大的模板识别功能其在目标图像上搜寻图形模板的精确坐标的精度非常高所以本系统利用保存在硬盘中的模板在采集图像上进行模板识别然后将找到的模板坐标与保存在硬盘上的标准图像上相应模板的坐标进行比较就可以知道究竟采集图像有多少位移和旋转然后将将标准图像相应位移并旋转这样就可以进行图像相减了图2 2 左镜头左模3. 二值图像的处理在进行了标准图像的位置调整后经与采集图像相减得到一系列差异图像但由于照明产品差异及对位精确度等原因在每个差异图像上还需进一步处理方可得到正确的问题点经大量试验得出问题点的得出与三个因素有关分别是LCD显示矩阵的行列边缘引起的对位问题LCD透射反射膜引起的背景噪声以及照明引起的图像整体灰度平移所以在得到差异图像之后还必须对这三个方面进行处理如采用labVIEW图像处理软件中的关于图像过滤的功能过滤差异图像以去除边缘带来的对位问题对采集图像增加一个背景系数以减小噪声的影响对采集图像整体增加一灰度阀值以消除照明引起的灰度偏移产品差异的调整如下点所述这样就可将可能的问题点都提取出来了4. 产品差异的调整在LCD的生产过程中或多或少总存在产品的差异担由于机器视觉系统无法区分这些差别就必须预先对采集的图像作预调整以尽可能的减小产品差异对检测的影响本系统采用灰度整体拉伸的方法调节因为对于LCD而言总归只有黑白两种颜色对应灰度直方图则必有两个峰值分别为亮度大的峰值和亮度小的峰值如图23所示图2 3LCD灰度直方在程序中将此灰度直方图的峰值找出来将较高的一个作为调整的基点与设定的标准值( 如灰度200)相除得到的商为灰度拉伸的放大倍数然后利用labVIEW中关于图像相乘的子模块将此倍数乘采集图像所有点的灰度得到灰度拉伸之后的采集图像这样产品差异造成的影响就最大程度地得到减小解决的问题与结论由于LCD产品科技附加值大客户对产品的质量就有很高的要求以往人工检测存在人为的因素会导致误判和漏判经采用带有人工智能的机器视觉检测系统Lxy后基本排除了人为因素造成的检测问题使客户对产品的质量有了很大的信心对竞争激烈的LCD行业而言有着非同寻常的意义而在此就不能不提及NI公司的labVIEW5.1开发平台及功能强大的图像处理软件IMAQ所起的作用因为采用了以上的产品使我们的开发时间缩短很多又由于NI公司产品的重用性能良好对将来的LCD新产品相应的检测提供了广阔的发展前景。
基于 LabView 的 AOI 视觉检测系统分析摘要:自动光学(Automatic Optical Inspection,AOI)视觉检测系统以其工具简单化、功能模块化、数据可视化、操作简单化、检测智能化等特点得到广泛应用,成为生产制造领域产品检测重要手段,在促进企业产品生产质量与生产管理水平提升上发挥着至关重要的作用。
本研究利用LabVIEW开发平台,设计研发出一种可用于产品质量自动化检测的AOI视觉检测系统,对其工作原理、主要功能、软硬件设计等进行了简要介绍。
以期为相关研究提供理论指导。
关键词:LabView;自动光学检测;视觉监测系统引言:计算机视觉技术的发展,推动了视觉检测技术的产生,可以说,前者是后者产生的基础,其检测原理是通过对光学成像技术的利用,首先对被检测产品数字图像的准确获取,之后,通过计算机对其加以分析和处理后,即可达成检验产品质量的目的。
由于这项技术具有非常高的先进性,故受到了相关领域的高度关注。
因此,将LabView作为基础,对AOI视觉检测系统进行分析,具有十分重要的意义。
1系统工作原理分析本文所研究的AOI视觉检测系统,其组成部分包括PC机、工业镜头、光源、相机和机械手等。
其中,TCP/IP协议是各部门实现通讯连接的主要协议。
视觉检测系统的工作原理如下所述:首先利用相机对图像进行采集,然后向PC机传输图像信号。
PC机会将图像信号进行转化,之后,其就会变为数字图像。
计算机程序会将图像作为依据,对目标所处的场景位置进行计算,在完成计算后,控制程序就会生成控制指令,并借助以太网向机械手控制系统发布,最后由机械手响应命令,并通过解释控制指令的方式,控制伺服电机进行抓取操作。
视觉检测步骤如下所述:第一,结合上文可知,视觉检测的首要步骤是图像获取,通俗而言,就是在系统中导入识别对象,并予以显示。
在实际处理过程中,可借助系统内部的功能模块,为图像提供临时空间,并以此为跳板将其导入到计算机之中,为下一步骤的进行,奠定坚实的基础。
LabVIEW在机器视觉中的应用实现精准的目标检测和跟踪随着科技的不断发展和进步,机器视觉作为一种重要的技术手段,已经广泛应用于工业自动化、无人驾驶等领域。
而在机器视觉技术中,目标检测和跟踪无疑是其中的核心环节。
本文将探讨LabVIEW在机器视觉中的应用,旨在实现精准的目标检测和跟踪。
1. LabVIEW简介LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种基于图形化编程的集成开发环境,由美国国家仪器公司(NI)开发。
它允许工程师和科学家以图形化方式进行系统设计、测试和部署。
LabVIEW适用于各种各样的应用领域,包括机器视觉。
2. LabVIEW在目标检测中的应用目标检测是机器视觉中不可或缺的一部分。
通过对图像进行分析和处理,可以准确地找到指定目标的位置。
在LabVIEW中,可以利用其丰富的图像处理工具箱和VI(Virtual Instrument)库来实现目标检测。
LabVIEW提供了一系列强大的图像处理函数,如边缘检测、滤波和形态学操作等。
通过这些函数的组合和调用,可以有效地提取目标的特征并进行识别。
同时,LabVIEW还支持常见的图像文件格式,如JPEG、BMP等,方便用户导入和输出图像数据。
3. LabVIEW在目标跟踪中的应用目标跟踪是在目标检测的基础上,通过连续帧之间的比对和分析,在视频流中实时追踪目标的位置和轨迹。
而LabVIEW在目标跟踪方面的应用同样令人瞩目。
LabVIEW提供了灵活的多线程编程模式,使得在实时视频流处理时能够高效地进行目标跟踪。
通过利用并行计算的优势,可以快速准确地实现目标的跟踪,并输出相关数据。
4. LabVIEW在机器视觉系统中的整合除了在目标检测和跟踪中的应用外,LabVIEW还可以作为机器视觉系统中核心模块的整合平台。
通过使用LabVIEW,可以方便地将多个子系统集成到一个完整的机器视觉系统中。
基于LabVIEW 和 IMAQ Vision 的三轴影像测量仪的开发与研制The R&D for 3-axis Vision Inspection Machine based on LabVIEW and IMAQ Vision作者:高兴森 职务:研发部经理公司:无锡微影图像技术有限公司应用领域:汽车挑战:汽车温控仪表盘的全自动分区域扫描测量需要结合机器视觉、图像处理、运动控制、自动控制等多种技术,给出各个特征的判断结果,并将所有测量数据以文件形式存储。
这要求测试系统运用一个综合而强大的通用软件平台,视觉方面的软硬件能够很好地实现自定制和扩展功能。
这些要求使用传统仪器无法达到目标, 而虚拟仪器在这些方面优势明显。
应用方案:使用NI 公司的1394数字图像采集卡和Vision 图像处理软件包,以LabVIEW 为软件开发平台,开发出一台完善的、有相当通用性和开放性的三轴影像扫描测量仪器。
使用的产品:NI 1394图像采集卡 PCI-8252 LabVIEW 7.0,Vision7.1 Development Module, Vision Builder AI 2.5 NI IMAQ 1394 2.0介绍:汽车的温控仪表盘上有多个视觉特征需要检测,参考图1。
在一个仪表盘上共有13个镭雕图案,16个功能LED 透光窗口,2个红点,2个蓝点,4个按钮等目标特征需要检测。
检测要求在暗室内进行,需要分别模拟白天模式—Day mode 和两种夜光模式—Function LED mode 和 Night light mode ,共实现对61个目标特征的光强Intensity 、颜色R/G/B 分量、位置坐标X/Y 、图案质量和表面划伤的测量,最后对三个全局特征进行综合比较。
整个系统的开发非常具有挑战性。
正文:一、图像采集卡的选择仪表盘的外形尺寸为220mm ×82mm ,要求测量精度不低于0.13mm 。
基于LabVIEW对机器视觉定位系统的探讨[摘要]LabVIEW,它是依托于程序代码,促使图形化得以实现的编程语言,其所内含的图像处理、开发系统工具相对较多,流程图当中,用户借助图表的连接器便能够把所需子VI有效连接到一起,促使目标任务得以完成。
而以LabVIEW为基础,所构建机器视觉定位综合系统,则可实现对视觉系统的精准定位。
故本文主要探讨以LabVIEW为基础的机器视觉定位综合系统,仅供参考。
[关键词]视觉定位;LabVIEW;机器;系统;前言:以LabVIEW为基础下的机器视觉定位,该系统能够满足系统各项的需求,且可降低总体的开发实施难度系数,科学合理地优化人机交互整个系统界面,总体开发周期可得以减少。
因而,针对以LabVIEW为基础的机器视觉定位综合系统开展综合分析较为必要。
1、简述系统总体架构1.1在视觉系统层面视觉系统,属于以LabVIEW为基础的机器视觉定位综合系统的核心,其内含相机和镜头具体选定、图像和光源处理相应程序设计。
针对相机选定层面,相机所起到的作用较为关键,它能够显示出传感装置所获取图像。
即便近几年CMOS技术持续进步发展,各项性能得到提高,但充分考虑系统灵敏度、分辨率、噪声相关要求情况下,选定CCD相机,其不但可满足高精度测量要求,且越高分辨率下,视野范围则相对较大,图片也更具清晰度[1]。
故优选高分辨率相机较为重要。
那么,充分考虑该部分因素情况下,最终选定像素为3.0的Megapixels,且1/2彩色相应光学尺寸一种USB类型的工业相机;选定镜头上,因考虑到镜头选择若是发生错误情况,则可视觉系统将会有失败情况出现。
故务必要与PCB板相应焊接点位置图像6.5×6.5mm2范围相结合,选定短焦镜头为6~60mm 1∶1.6和相机配合。
1.2在运动控制层面因以LabVIEW为基础的机器视觉定位综合系统当中往往涉及多轴操作,故需快速且精准控制3台的伺服式电动机,需选定PC和运动控制相应装置,为该运动控制总体系统实施方案。
基于NI-Labview和IMAQ开发平台的虚拟测量系统
魏杰;穆雷;汪伟;李郝林
【期刊名称】《精密制造与自动化》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】阐述基于NI-Labview开发平台、图像采集卡和CCD摄像头的虚拟测量系统的结构、软件设计、实际应用及系统功能特点.本文提出了通过开发软件并结合硬件进行测量的方案.首先,通过CCD摄像头和图像采集卡采集需要测量的零件的图像;然后,通过基于Labview6i设计出的一套测量软件对图像进行分析处理以达到对零件间接进行测量的目的.通过开发本系统我们在能够在保证测量精度的前提下实现非接触式测量,并且还可以将测量精度提高至μ级.在批量零件的多参数测量中,可以既提高测量精度也提高测量效率.
【总页数】2页(P43-44)
【作者】魏杰;穆雷;汪伟;李郝林
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,200093;上海理工大学机械工程学
院,200093;上海理工大学机械工程学院,200093;上海理工大学机械工程学
院,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
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基于 labVIEW 和 IMAQ 的 LCD 机器视觉精确检测系统 Lxy Lxy, the accurate Machine vision system for LCD modules check, based on
labVIEW and IMAQ
作者李春森
职务测试工程师
公司飞利浦移动显示系统公司上海分公司
应用领域:产品测试
挑战:如何应用成熟的技术实现对移动电话的液晶显示点阵实现精确的检测
应用方案应用图像处理的基本方法和飞利浦公司的液晶驱动硬件以及采用NI公司应用程序开发平台labVIEW 和强大的图像处理软件IMAQ实现对移动电话液晶显示屏的机器视觉检测
使用产品labVIEW; IMAQ; PCI-1408
介绍随着通讯事业在中国的蓬勃发展移动电话的使用在中国越来越普遍作为移动电话的核心之一的液晶显示器由于用户的需求正向大屏幕多点及彩色方向发展由于液晶显示的分辨率不断上升对其进行人工检测的难度也越来越大采用机器视觉的液晶显示检测系统 Lxy就成为必然之选
Lxy
系统组成及检测方法
1. 系统组成系统的结构组成如下图11所示
图1 1 Lxy系统组成
本系统采用NI公司的高速图像采集卡PCI1408,该采集卡支持多路图像采集现采用双镜头输入以提高系统的分辨率该系统采用背光照明光度可调图像经由CCD摄影头并经采集卡转换为数字化图像输入计算机经处理后判定是否正常
2. 检测方法本系统的检测方法是采用预先经自学习产生的一系列标准图像与采集的相应图像相减并转换成为二值图的方式在经一系列的处理之后得到检测的结果并判断产品的好坏其流程如图12
所示
图1 2 图像处理流
Lxy
的图像处理及图像分析原理
1. Lxy 系统照明无论进行图像处理还是进行图像分析照明条件都是最重要的外部条件对于机器视觉而言可控并恒定的光源是使检测可靠并突出检测目标的最重要的手段之一对于 LCD 检测尤其如此因为对于LCD 生产公司而言不仅检测系统的检测精度很重要检测的时间也是衡量一个机器视觉检测系统优劣的指标如果照明系统不够均匀稳定势必造成重测率的上升而影响到生产所以如何确定Lxy 系统的照明光源非常重要在Lxy 系统中采用进口FOSTEC 可调式光源20750.2并经光纤将光线引至磨砂灯板
使之作为均匀并可调的背光在实践中取得了很好的效果
2. Lxy 系统采集图像位置调整由于操作人员的摆放每次不同并且由于采用双镜头提高系统的分辨率所以采集图像与标准图像之间必然有位置上的差异进行位置调整的算法就必不可少如图21
所示
图2 1 定位模板图
为定位需要经Philips 的LCD 驱动产生定位用模板图如图21所示在液晶显示矩阵的四角各显示四个定位用方形小块作为将来模板识别pattern match)时用的标准图形模板在每个镜头 的标准图像中在自学习标准图像的时候会自动将工程师定义的每个镜头的左右两个模板
的图像及其坐标保存下来如图22左镜头左模板绿框内部分)则在定位用的标准图像上必有一对定位模板在检测产品时首先产生图21所示的跳图由于labVIEW具有功能强大的模板识别功能其在目标图像上搜寻图形模板的精确坐标的精度非常高所以本系统利用保存在硬盘中的模板在采集图像上进行模板识别然后将找到的模板坐标与保存在硬盘上的标准图像上相应模板的坐标进行比较就可以知道究竟采集图像有多少位移和旋转然后将将标准图像相应位移并旋转这样就可以进行图像相减了
图2 2 左镜头左模
3. 二值图像的处理在进行了标准图像的位置调整后经与采集图像相减得到一系列差异图像
但由于照明产品差异及对位精确度等原因在每个差异图像上还需进一步处理方可得到正确的问题点经大量试验得出问题点的得出与三个因素有关分别是LCD显示矩阵的行列边缘引起的对位问题LCD透射反射膜引起的背景噪声以及照明引起的图像整体灰度平移所以在得到差异图像之后还必须对这三个方面进行处理如采用labVIEW图像处理软件中的关于图像过滤的功能过滤差异图像以去除边缘带来的对位问题对采集图像增加一个背景系数以减小噪声的影响对采集图像整体增加一灰度阀值以消除照明引起的灰度偏移产品差异的调整如下点所述这样就可将可能的问题点都提取出来了
4. 产品差异的调整在LCD的生产过程中或多或少总存在产品的差异担由于机器视觉系统
无法区分这些差别就必须预先对采集的图像作预调整以尽可能的减小产品差异对检测的影响本系统采用灰度整体拉伸的方法调节因为对于LCD而言总归只有黑白两种颜色对应灰度直方图则必有两个峰值分别为亮度大的峰值和亮度小的峰值如图23所示图2 3
LCD灰度直方
在程序中将此灰度直方图的峰值找出来将较高的一个作为调整的基点与设定的标准值( 如灰度200)相除得到的商为灰度拉伸的放大倍数然后利用labVIEW中关于图像相乘的子模块将此倍数乘采集图像所有点的灰度得到灰度拉伸之后的采集图像这样产品差异造成的影响就最大程度地得到减小
解决的问题与结论
由于LCD产品科技附加值大客户对产品的质量就有很高的要求以往人工检测存在人为的因素会导致误判和漏判经采用带有人工智能的机器视觉检测系统Lxy后基本排除了人为因素造成的检测问题使客户对产品的质量有了很大的信心对竞争激烈的LCD行业而言有着非同寻常的意义而在此就不能不提及NI公司的labVIEW5.1开发平台及功能强大的图像处理软件IMAQ所起的作用因为采用了以上的产品使我们的开发时间缩短很多又由于NI公司产品的重用性能良好对将来的LCD新产品相应的检测提供了广阔的发展前景。