机器视觉产品和解决方案.ppt

研华工业自动化事业群 设备自动化产品经理 全思博,引领智能制造 研华机器视觉产品与解决方案,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,大中华区 设备自动化 行业开发经理 /产品销售经理 /销售业务团队,行业专注小组 (Domain-Focus Team),应用工程师,研发工程师,软运动控制逻辑 (SoftMotion),机器视觉 (Machine Vision),软件核心,视觉检测(开发工具包),视觉检测软件 、 高端智能相机 数字接口相机、镜头 (产品小组),设备自动化 核心技术 整合,高端 SoftMotion, EtherCAT总线 及驱动产品小组,软运动控制逻辑 核心开发小组,人机介面及 工业平板计算机,运动控制器,智能自动化系统组件(iAutomation Devices),电子产业制造设备商,传统产业设备商,自动化生产线/机器手臂,智能设备自动化的时代已来临 !,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,什么是机器视觉？ 用机器模拟人的视觉功能 看 思考 理解 判断 （控制） 美国制造工程师协会 (SME) : “机器视觉是使用光学器件进行非接触感知，自动获取和解释一个真实场景的图像，以获取信息和(/或) 控制机器或过程。”,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉是一门交叉学科综合技术,光学成像技术 照明技术 传感器技术 计算机技术 数字图像处理技术 人工智能技术 机械工程技术 控制技术 ,光、机、电、算,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,相近概念,计算机视觉 视觉检测 自动光学检测（AOI） 无损检测,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉的优点,精确 稳定 快速 省钱,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉的不足,还不够智能化，不能完全代替人,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,发展历程,20世纪50年代：提出机器视觉概念 20世纪70年代：真正开始发展 20世纪80、90年代：进入发展正轨 20世纪90年代后：高速发展，趋于成熟,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,国内机器视觉发展历程,20世纪90年代：开始起步 21世纪初：发展期 近几年：加速发展,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,趋势,技术：数字化、实时化、智能化 产品：智能相机将会占据市场重要地位 应用：应用更加广泛 行业：发展更加迅速,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,应用领域,科学研究 材料分析、生物分析、化学分析、生命科学等 军事 航天、航空、兵器(敌我目标识别、跟踪)及测绘 民用 智能交通、安全防范、文字识别、身份验证等 工业 质量检测、产品分类、产品包装、机器人定位,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉就在我们的身边,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉在工业上的典型应用,检测,定位,识别,测量,Advantech Machine Vision Solution,EagleEye & Inspector Series,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,检测（例：残次品检测）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,测量（例：长度测量）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,测量（例：角度测量）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,检测（例：有无检测）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,识别（例：读码）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,识别（例：OCR）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,识别（例：颜色识别）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,定位（例：机器人）,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,机器视觉系统构成,一般包括：相机、镜头、光源、图像采集卡、计算机 (或嵌入式图像处理系统)、图像处理软件、输入与输出控制、执行控制与机构等,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,EagleEye智能相机系列 研华机器视觉产品,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,小巧紧凑的外型,标准C 型镜头接口，安装各种镜头实现不同项目应用,配有螺纹，可安装镜头保护外壳,44 mm,39 mm,44 mm,外型微小，适合空间限制的应用,IP67 保护级意味着EagleEye可以应用于苛刻、潮湿浸水的环境里，而无需保护外装。,Advantech EagleEye智能相机,高性能，功能齐全多样,更加智能化 多处理引擎: 算法优化 DSP （可使用复杂算法，一般智能相机受限制) 应用管理 CPU 图像芯片管理 FPGA 更加简单易用 嵌入的应用软件 网路浏览器即可设置 无需任何软件安装 更加灵活 牢固、极易安装 内置各种通讯协议 极低的实施成本,Advantech EagleEye智能相机,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,硬件性能,图像芯片 高性能CCD图像感应器 镜头接口 标准C 型镜头接口，可搭配各焦距镜头 内存 256 兆存储器方案文档 (256 方案) 256 兆图像存储 通讯和控制 以太网和RS-232串口 2 光耦合输入 (1 触发) / 2 光耦合输出 1 专用光源频闪输出 3 多色LED 状态指示灯 大输入电压范围12-30V,Advantech EagleEye智能相机,强大的功能,图像存放和运行历史记录回顾 运行编辑 操作员定制 用户级别管理 用户数据记录，符合CFR Part 11 标准 自动方案转换 方案报告产生 通过网络或串口指令进行外部控制 自由形式的脚本编辑，为高端应用提供极大的灵活性 支持用户定义和预定义的功能 支持各种工业通讯协议 (Modbus, EthernetIP, Melsec, Fanuc等) 带有日期的数据记录到CSV 文档或从CSV提取数据,Advantech EagleEye智能相机,灵活的集成选择,EagleEye 智能相机,以太网接口,LED 光源,通过电脑、PLC 或生产线网络设置,简化的连接板选择,可选的EagleEye 输入和输出,外置光源控制,以太网口到 EagleEye,Advantech EagleEye智能相机,多EagleEye 相互通讯,同时使用,RT HMI,Eng Setup,Storage,PLC,RT HMI,Eng Setup,PLC,EagleEye,EagleEye,EagleEye,Advantech EagleEye智能相机,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,可提供型号 EagleEye Pro EagleEye Express EagleEye IDR 640x480 Mono/Color CCD 1280x1024 Mono/Color CCD 1024x768 Mono/Color CCD 1600x1200 Mono/Color CCD,Advantech EagleEye智能相机,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech EagleEye智能相机,Available soon,Available now,Available now,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector是专门用于检测，包装，搜索和质量控制等各种视觉检测任务的软件。根据不同的应用和预算要求提供两种版本选择。 特 点： 应用调试只需在操作界面上完成，无须传统的程序调试带有大量可选择的高性能机器视觉运算和算法，包括图像处理运算、几何运算、测量和分析。 全面的功能齐全的图形化用户界面可用于快速原型开发和建立视觉解决方案。 灵活的界面允许根据需要定制操作员界面 OPC兼容接口允许与其他自动化/控制应用的数据共享。 内容详细的调试和帮助支持,Advantech Inspector 视觉处理软件,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector Express 包含最“基本”或常用的机器视觉功能，价格经济，界面简单易用。它宜用于基本的机器视觉应用原型评估和快速开发。提供尺寸测量、匹配、条形码、二维码和OCR（光学符号识别）等功能。 面向快速应用(4-steps), 易使用, 易后续维护程序代码,Advantech Inspector 视觉处理软件,简单易用的四步设置,1,2,3,4,采集图像设置,选用视觉工具,通讯及控制,运行,Advantech Inspector 视觉处理软件,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector Pro 包括了全套的机器视觉软件工具。当应用需要多个相机拍摄、定制算法、嵌入式脚本及更复杂的处理功能时，该版本是首选的解决方案。对于速度和可编程性要求较高的特定边缘搜索和OCR 应用，提供了可选的升级工具SearchEdge和OCRplus。 面向性能要求, 弹性开放, 且易维护项目程序代码,Advantech Inspector 视觉处理软件,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector Pro 信息反馈窗口： 显示程序事件的状态。反馈指令的时间、公式的结果、变量、硬件I/O、数据报告等。 程序窗口： 显示程序流程 程序指令工具栏： 快速建立应用检测程序中的各种指令，包括采集、建立子程序、程序操作、条件声明和脚本等。 方案管理和控制： 打开保存检测方案，开始和停止检测程序。 图像窗口： 显示相机所采集的图像,Advantech Inspector 视觉处理软件,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector 视觉处理软件,可定制操作员界面,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Inspector 视觉处理软件,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Teledyne DALSA Genie 数字工业相机,运用标准的PC机和服务器的以太网接口和硬件 全局曝光，满足动态检测需求 CAT-5e或CAT-6电缆使传输距离高达100米 符合工业应用的设计，螺孔的设置和RJ-45连接器 符合DALSA的可靠结构设计 外型紧凑、小巧,高性价比、易操作使用、符合GigE Vision标准的Genie系列相机，是专门面向机器视觉领域提供的数字相机产品。在数据传输、网络兼容性方面具有优势，使系统构建更加简单化。紧凑型设计（机身仅44mm29mm76mm）使其非常适合需要紧固安装的多相机应用。,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,工业相机主要参数,1. 分辨率(Resolution)：相机每次采集图像的像素点数(Pixels)，对于数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于模拟相机则是取决于视频制式，PAL制为768*576，NTSC制为640*480。 2. 像素深度(Pixel Depth)：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。 3. 最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate)：相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.)，对于线阵相机为每秒采集的行数(Hz)。 4. 曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter)：对于线阵相机都是逐行曝光的方式，可以选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个固定的时间；面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，数字相机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒，高速相机还可以更快。 5. 像元尺寸(Pixel Size)：像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小。目前数字相机像元尺寸一般为3m-10m，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。 6. 光谱响应特性(Spectral Range)：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,重要参数 焦距 焦距是像方主面到像方焦点的距离。如8mm16mm25mm 光圈与F值 光圈是一个用来控制镜头通光量装置，用F值表达光圈大小，如F1.4F2F2.8 光圈大通光能力大，光圈小通光能力小 光圈小则景深大，光圈大则景深小 接口 C-Mount、F-Mount、M42、M72 分辨率,镜头,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,分类 变焦距镜头 镜头的焦距可以调节，镜头的视角，视野可变 定焦距镜头 镜头的焦距不能调节，镜头视角固定。聚焦位置和光圈可以调节 定光圈镜头 光圈不能调节，通常情况下聚焦也不能调节。,镜头,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,特殊镜头 微距镜头（及显微镜头） 用于拍摄较小的目标具有很大的放大比 远心镜头 包括物方远心镜头和像方远心镜头以及双端远心镜头。主要用于测量应用。 物方远心镜头可以消除透视畸变，像方远心镜头可以获得更好的像面照度的均匀性。,镜头,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,VST镜头,型号参数,Advantech Confidential & Internal Use Only,- * -,光源,好的照明是一个成功的检测系统中非常重要的一环 提供一个有质量的，稳定的，鲁棒性好的照明环境 节约开发时间、付出的努力和资源，从而更好的将这些应用到视觉系统的