机器视觉系统详述
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机器人视觉(Robot Vision)简介机器视觉系统的组成机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。
按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。
三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。
所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。
机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等,它们都把三维的影像作为输入源,即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。
如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话,则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换,也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。
机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面,包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。
产品的分类和选择也集成于检测功能中。
下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统,说明系统的组成及功能。
视觉系统检测生产线上的产品,决定产品是否符合质量要求,并根据结果,产生相应的信号输入上位机。
图像获取设备包括光源、摄像机等;图像处理设备包括相应的软件和硬件系统;输出设备是与制造过程相连的有关系统,包括过程控制器和报警装置等。
数据传输到计算机,进行分析和产品控制,若发现不合格品,则报警器告警,并将其排除出生产线。
机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源,也可以和CIMS其它系统集成。
图像的获取图像的获取实际上是将被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,它主要由三部分组成:*照明*图像聚焦形成*图像确定和形成摄像机输出信号1、照明照明和影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少3 0%的应用效果。
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。
机器视觉系统简介基本概念
机器视觉自动检测与人工检测对比
机器视觉系统典型结构
机器视觉的发展
机器视觉的典型应用
机器视觉系统简介基本概念机器视觉自动检测与人工检测对比机器视觉系统典型结构
视觉处理系统包含了硬件和软件两方面。
根据硬件的不同,又分为智能相机和基于PC的视觉系统。
软件的核心技术为图像处理算法,它包括图像增强、图像分割、特征抽取、图像识别与理解等方面。
通过图像处理与分析,从而进行产品质量的判断、尺寸测量等功能,并将结果信号传输到相应的硬件进行显示或执行。
机器视觉的发展
机器视觉的典型应用。
技能培训专题,机器视觉系统资料介绍机器视觉系统资料介绍一、概述机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。
机器视觉系统是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。
机器视觉(Machinevision)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。
正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
二、组成结构一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。
系统可分为:主端电脑(HostComputer)、影像撷取卡(FrameGrabber)与影像处理器、影像摄影机、CCT镜头、显微镜头、照明设备、Halogen光源、LED光源、高周波萤光灯源、闪光灯源、其他特殊光源、影像显示器、LCD、机构及控制系统、PLC、PC-Base控制器、精密桌台、伺服运动机台等部分。
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的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,包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等,实现自动识别功能。
机器视觉系统概述1、机器视觉的定义机器视觉( machine vision )定义:以光电图像传感技术和图像处理技术为核心;以模仿或替代人眼和大脑为目标;以解决工业生产和科学研究中检验与检测问题为目的,提高产品质量和生产效率;与之相关的产品、设备、系统;与之相关的技术、人员、技术服务、流通;美国制造工程师协会( SME )机器视觉分会和美国机器人工业协会( RIA )自动化视觉分会关于机器视觉的定义是:机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。
2、机器视觉系统的基本构成机器视觉系统包括三个技术环节,它们是:采像、分析、控制。
采像,即图像采集,其目的是解决采集到满足分析要求的相应质量图像,这是机器视觉系统CCD摄像机1、概述CCD(电荷耦合器件,CHARGE COUPLED DEVICE)是二十世纪 70 年代初发展起来的新型半导体光电成像器件。
CCD摄像机是以 CCD 芯片为核心,将自然界存在的物理图像经过光电转化,变成电子视频图像信号。
CCD 摄像机一般包括:CCD 传感器、驱动电路、信号处理电路、接口电路、外壳及机械光学接口。
2、CCD摄像机分类按照色彩分:黑白摄像机和彩色摄像按照输出信号分:模拟摄像机和数字摄像机按照输出信号分:标准摄像机和非标准摄像机按照灵敏度分:普通灵敏度摄像机、高灵敏度摄像机(月光型和星光型)、红外摄像机按照分辨率分:普通分辨率和高分辨率摄像机按照 CCD 芯片类型分:线阵摄像机和面阵摄像机按照 CCD 光敏面尺寸分: 1/4”、 1/3”、 1/2”、 1”等摄像机按照制冷形式分:制冷摄像机和非制冷摄像机按照扫描形式分:逐行扫描和隔行扫描摄像按照输出速度分:低速摄像机、标准速度摄像机、高速摄像机按照响应光谱分:可见光摄像机、紫外摄像机、红外摄像机(近红外、中红外、远红外)3、CCD摄像机主要参数• CCD 靶面尺寸:有 1/4 、 1/3 、 1/2 、 1 等,其中最常用的是 1/3 和 1/2 的摄像机。