机器视觉培训教程第三讲PPT教案

1、会计学1机器视觉培训教程第三讲机器视觉培训教程第三讲机器视觉系统综合基础知识第三讲第三讲第1页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲第三讲 大大纲纲一一第2页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识一、一、灯源简述灯源简述：第3页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识二、二、灯源分类灯源分类：第4页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#1#1：高系统精度：高系统精度FOV：100MM500 象

2、素象素象素值象素值 = 0.2 MM第5页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#1#1：高系统精度：高系统精度适合的视野适合的视野不适合的视野不适合的视野调整调整系统关心的部分系统关心的部分第6页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#2#2：清晰成象：清晰成象第7页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#3#3：避免畸变：避

3、免畸变真实世真实世界界镜头畸变产生的图镜头畸变产生的图象象第8页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#4#4：保持待测物体在成象中大小一致：保持待测物体在成象中大小一致第9页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素大要素#5#5：图象中待测部分反差最大化：图象中待测部分反差最大化待测部分待测部分第10页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素

4、大要素#6#6：恰当的照明与曝光：恰当的照明与曝光第11页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识三、三、获得完美图象的获得完美图象的6 6大要素：大要素：第12页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识四、四、如何选择镜头如何选择镜头#1：技术因素：技术因素第13页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识四、四、如何选择镜头如何选择镜头2：常见镜头：常见镜头CCTV镜头镜头专业摄影镜头专业摄影镜头远心镜头远心镜头第14页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知

5、识四、四、如何选择镜头如何选择镜头3：常见镜头对比：常见镜头对比CCTV镜头专业摄影镜头远心镜头价格低中高分辨率低（20L/MM）中（4080L/MM）高畸变高中低焦距选择范围广泛25MM/75MM/50MM广泛25MM/75MM/50MM狭窄使用灵活性高中低适合应用低精度测量/简单检测标准精度测量/定位高精度测量/纵深测量第15页/共58页讨论与答疑讨论与答疑第16页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲第三讲 大大纲纲二二第17页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#1：背光：背

6、光测量系统的最佳选择测量系统的最佳选择第18页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#2：亮场：亮场最直接的照明最直接的照明高角度照明高角度照明第19页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#3：暗场：暗场适合光滑表面的照明适合光滑表面的照明低角度照明低角度照明第20页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#4：结构光法：结构光法最简便的三维测量最简便的三维测量激光或线性光源激光或线性光源固定

7、角度照固定角度照射射三维深度信三维深度信息息第21页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#5：影子的利用：影子的利用最不直接的测量最不直接的测量固定角度照固定角度照射射待测物长度信息待测物长度信息待测物高度信息待测物高度信息第22页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#6：同轴光：同轴光昂贵的灯源昂贵的灯源固定角度照固定角度照射射50% 分束片分束片第23页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选

8、择光源#7：彩色的考虑：彩色的考虑光的三原色光的三原色色彩三原色色彩三原色第24页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#7：彩色的考虑：彩色的考虑第25页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识五、五、如何选择光源如何选择光源#8：常用灯源分析：常用灯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温度影响中低高第26页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识六、如何

9、选择六、如何选择相机相机1第27页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识六、如何选择六、如何选择相机相机2第28页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识六、如何选择六、如何选择相机相机3第29页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识七、例题：七、例题：第30页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识七、例题提示：七、例题提示：第31页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识八、八、项目评估的基本步骤项目评估的基本步骤1客

10、户需求客户需求系统精度系统精度要求要求系统速度系统速度要求要求检测项目检测项目条款条款q系统工作空间要求系统工作空间要求初步了解视觉系统允许的工初步了解视觉系统允许的工作空间作空间q系统速度要求系统速度要求清楚了解整个系统的速度要清楚了解整个系统的速度要求求对于设备制造商，还需要了对于设备制造商，还需要了解整个设备的工作流程解整个设备的工作流程系统工作系统工作空间要求空间要求q系统精度要求系统精度要求详细记录每项条款的精详细记录每项条款的精度要求度要求第32页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识八、八、项目评估的基本步骤项目评估的基本步骤2q镜头的选型镜头

11、的选型系统精度要求系统精度要求系统工作空间要求系统工作空间要求q相机选型相机选型系统精度要求系统精度要求系统速度要求系统速度要求项目评估项目评估镜头选型镜头选型相机选型相机选型灯源选型灯源选型项目试验项目试验q项目试验项目试验系统搭建，灯源、镜头、相机系统搭建，灯源、镜头、相机建立检测程序原型建立检测程序原型记录试验结果，精度、检测时记录试验结果，精度、检测时间间第33页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识八、八、项目评估的基本步骤项目评估的基本步骤3q精度回顾精度回顾根据项目的检测条款，逐根据项目的检测条款，逐条列出试验完成精度条列出试验完成精度q系统运

12、行速度系统运行速度记录试验中系统运行速度记录试验中系统运行速度评估报告评估报告精度回顾精度回顾系统运行系统运行速度速度条款回顾条款回顾系统硬件系统硬件配置配置q系统硬件配置系统硬件配置记录系统硬件配置。灯源、镜记录系统硬件配置。灯源、镜头、工作距离、光圈、相机、头、工作距离、光圈、相机、快门速度、电脑配置等快门速度、电脑配置等第34页/共58页讨论与答疑讨论与答疑第35页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲第三讲 大大纲纲三三第36页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡1第37页/

13、共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡2什么样视觉板卡是什么样视觉板卡是“好好”板卡板卡板卡硬件功能的板卡硬件功能的对比对比板卡软件包功能板卡软件包功能的对比的对比应用系统开发时应用系统开发时限及功能限及功能公司市场定位及公司市场定位及经营方向经营方向第38页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡3第39页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡4软件功能对比软件功能对比软件功能优劣软件功能优劣边

14、缘寻找功能边缘寻找功能目标定位功能目标定位功能 图象欲处理功能图象欲处理功能 字符读取功能（字符读取功能（OCROCR） 数据读取功能数据读取功能图象缓冲功能图象缓冲功能实际应用功能实际应用功能 接口功能接口功能 其他辅助功能其他辅助功能第40页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡5系统功能系统功能 开发时限开发时限 技术支持技术支持人力资源人力资源综合分析综合分析最后决定最后决定第41页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、如何选用板卡十、如何选用板卡6第42页/共58页第三讲：机器

15、视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识九、九、PC式系统概述式系统概述待测目标CCD相机镜 头灯源图象采集卡电脑系统PCI地址总线灯源控制信号相机控制信号及电源模拟图象信号数字图象信号第43页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、智能十、智能相机的概述：相机的概述：“嵌入嵌入”第44页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识九、九、视觉系统选型视觉系统选型PC式视觉系统嵌入式视觉系统 检测速度强弱测量精度强弱多相机支持强弱闪光装置强弱相机功能支持强弱用户化功能支持强弱复杂运算弱强系统成本弱强工作空间弱强操作

16、难度弱强集成能力弱强稳定性弱强第45页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识十、机器视觉未来发展趋势十、机器视觉未来发展趋势第46页/共58页讨论与答疑讨论与答疑第47页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲第三讲 大大纲纲四四第48页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识应用系统软件模块：应用系统软件模块：第49页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识应用系统软件模块：应用系统软件模块：PASS / FAILBGA_90*90第50页/共58页

17、第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识应用系统软件模块：应用系统软件模块：视觉系统视觉系统工作包模块工作包模块图象参数设定图象参数设定模块模块图象检测模图象检测模块块报表模块报表模块数据分析模数据分析模块块图象资源管理图象资源管理模块模块图象检测模图象检测模块块系统培训模系统培训模块块参数设定模参数设定模块块用户管理模用户管理模块块报表参数设定报表参数设定模块模块数据分析参数数据分析参数设定模块设定模块用户参数设定用户参数设定模块模块通讯控制模块通讯控制模块第51页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识通讯接口通讯接口输入信号输入信

18、号1 1（SOTSOT）（控制中心（控制中心 视觉系统视觉系统）输出信号输出信号1(Busy)1(Busy)（视觉系统（视觉系统 控制中心控制中心）输出信号输出信号2(Result)2(Result)（视觉系统（视觉系统 控制中心）控制中心）输入信号输入信号1 1（SOTSOT）：设备将待测物放置在视觉系统的检测视野下，发出此信号通知系统可以开始检测。）：设备将待测物放置在视觉系统的检测视野下，发出此信号通知系统可以开始检测。输出信号输出信号1(Busy)1(Busy)：视觉系统收到：视觉系统收到SOTSOT信号后对等测物进行拍照，之后向设备发出此信号，通知设备拍照完毕信号后对等测物进行拍照，之后向设备发出此信号，通知设备拍照完毕输出信号输出信号2(Result)2(Result)：当视觉系统完成检测后向设备发出此信号，通知设备此被测物的检测结果（：当视觉系统完成检测后向设备发出此信号，通知设备此被测物的检测结果（Pass/FailPass/Fail）abcde驳回（驳回（FailFail）通过（通过（PassPass）f第52页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识通讯接口通讯接口第53页/共58页第三讲：机器视觉系统综合基础知识第三讲：机器视觉系统综合基础知识检测模块程序基本流程检测模块程序基本流程开开始始等待等待SOTS