视觉系统智能相机使用说明

1、智能相机使用说明目录第一章 智能相机概述11.1 相机规格与型号表11.2 连接端口与通信协议21.3 光源器21.4 镜头及光源3的安装5安装系统要求5安装步骤5上位机以太网卡配置7第二章2.12.22.3第三章 实例演示103.13.23.33.4应用目的10硬件接线 . . . .10上位机的配置10编程14上位机第四章 视觉脚本编程224.1 动态数组的说明224.2 实际应用22江苏汇博技术第一章 智能相机概述本章重点说明 X-SIGHT 机器视觉系统的智能相机，光源硬件的外观，作用及其端口连接，协议标准。器，光源，镜头等1.1 相机规格与型号表本次大赛选用的相机为智能化一体相机，通

2、过内含的CCD/CMOS传感器高质量现场图像，内嵌数字图像处理（DSP），能脱离 PC 机对图像进行运算处理，PLC 在接收到相机的图像处理结果后，进行动作输出。选用的智能相机型号SV4-30ML，外形见图 1.1，如表 1.1 所示是相机的性能参数。图 1.1 SV3-30ML 相机外形图表 1.1相机性能参数表1型号SV4-30ML分辨率640*480照相元件1/3CMOS像素6.0um*6.0um扫描方式逐行扫描方式全局帧率60fps快门快门（0.1-15ms）通讯方式100Mbps 以太网/RS485工作温度0-50保存温度-1060外形118*60*43质量290 克功耗3.5W江苏

3、汇博技术1.2 连接端口与通信协议相机有两个接口，分别为 RJ45 网口与 DB15 串口，连接时，用交叉网线连接相机与电脑，用 SW-IO 串口线连接相机与电源针脚的定义图。器，以下为串口线图例与串口各图 1.2 SW-IO 电缆：RS-485、Modbus/TCP。相机通过 100M 以太网可以与所有支持相机支持的通讯方式Modbus/TCP 通讯协议的 100M 以太网通信1.3 光源光源器器型号为 SIC-242，内置可控光源输出，相机触发端，及五路相机数据输出端，AB 端子为 RS485站号选择，图 1.3 为各部分说明。通讯端口，光源手动调节开关，预留 7 路2江苏汇博技术图 1.

4、3 光源表 1.2 光源器示意图器端子说明1.4 镜头及光源镜头是机器视觉系统中的重要组件对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，分辨率、对比度、景深及各种像差。可以说，镜头在机器视觉系统中起到了关键性的作用。工业镜头的选择一定要慎重，因为镜头的分辨率直接影响到成像的质量。选购镜头首先要了解镜头的相关参数：分辨率、焦距、光圈大小、度景深、有效像场、接口形式等。本次大赛配备的镜头如图1.4 所示。图 1.4 镜头本次大赛选用白色背光光源，如图 1.5 所示。3光源端子说明L,N,FG 接 220V 交流电源，FG 为接地相机输说明24V、0V 需外接电源输入，给相机的输

5、入输出点供电A、B 为 RS485 通讯口CAN+、CAN-为 CAN 总线通讯口COM0、X0、X1 为相机的输入端子，开关电平为直流 24V， 输入信号形式为接点输入或 NPN 型集电极开路输出COM1 和 Y0、Y1 为相机的第一段输，为 NPN 型集电极开路输出COM2 和 Y2Y4 为相机的第二段输，为 NPN 型集电极开路输出江苏汇博技术图 1.5背光光源4第二章的安装本章重点说明 X-SIGHT 上位机X-Sight STUDIO 的安装系统要求、安装与卸载步骤、上位机以太网卡配置相关问题。2.1 安装系统要求本次大赛使用的视觉编程上位机是 X-Sight STUDIO，版本为

6、2.4.6。本适合于运行在 Windows 2000、Windows XP、Windows Vista 及以上等平台。2.2 安装步骤1. 如果您的操作系统未安装过 Framework2.0 库，请到信捷官方 中心。完后解压，运行安装文件夹中的中的“dotnetfx”子文件夹下的安装程序“dotnetfx.exe”2.双击运行安装文件“setup.exe”；5江苏汇博技术点击“” 选择安装路径，一直点击“”，直到出现“安装”按钮显示正“在安装 X-Sight STUDIO”，请等待；直到显示“安装完成”，点击“完成”，到此为止，X-Sight STUDIO 安装结束。62.3上位机以太网卡配置

7、1. 选择开始设置面板。2. 双击“网络与共享中心”。3.点击与智能相机相连接的“本地连接”，选择属性。7江苏汇博技术4.选择“Internet 协议版本 4（TCP/IPv4）”，点击安装。85. Internet 协议版本 4（TCP/IPv4）属性将 IP 地址设置为 192.168.8.253。子网掩码为 255.255.255.0。默认网关可以不填。DNS服务器都不填。9第三章 实例演示3.1 应用目的本次大赛是通过智能相机识别物体的形状及位置，并将位置通过 PLC 传送给工业，工业根据接收到的坐标去抓取物体，将其放置在指定位置。本章以三种形状的物体为对象，主要讲解如何使用上位机X-

8、Sight STUDIO 编程识别不同物体，以及 Modbus/TCP 通信协议的配置。3.2 硬件接线如图 3.1 所示为视觉系统的硬件接线图。图 3.1 视觉系统硬件接线图。3.3 上位机的配置1、硬件接线完成之后，按照第二章所述设置电脑的以太网 IP 地址，然后打开上位机X-Sight STUDIO，如下图为的初始界面。102、然后点击连接按钮，会弹出搜索窗口，自动搜索连接在电脑上的相机。如下图，相机的 IP 为“192.168.8.3”，点击确定连接相机。3、连接到相机之后，首先需要确认上位机X-Sight STUDIO 与相机的固件的版本一致，否则上位机无法将程序到相机中。如下图所示

9、，点击“帮助”，显示的版本为 2.4.6。然后点击“查看”，“相机”。，相机的固件版本为 2.4.6，与上位机一致。114、点击“运行”和“显示图像”按钮，显示当前相机的拍到的图像，如下图5、由上图可以看出当前显示的图像效果并不是很好，因此需要调节相机的光圈和焦距，如下图所示12如果显示效果还是不好，则可以通过上位机X-Sight STUDIO 来修改相机的配置，调节显示效果。点击“系统”，“相机配置”，调节“时间”和“增益”。如下图为调节过后显示的图像。133.4 上位机编程配置完相机之后，根据实际需要，本文采用“图案定位来识别物体。如下图所示打开“图案定位”工具。然后在相机下方放置需要识别

10、的物体，在放置物体的时候，尽量将物体放正，如本例使用的矩形物体，使其两条边与相机坐标系平行，如下图。14点击“图案定位”工具，拖动矩形窗口，注意将要识别的物体包在矩形框中。在矩形位置确定之后，会弹出下图。因为本项目一次最多识别 3 个物体，将“目标搜索的最大个数”修改为 3。点击“确定”，如下图所示15从上图可以看出，一共有两个矩形框，其中内部的是物体识别框，外侧为搜索框，当物体放置超出搜索框范围，则相机无法识别物体。调整搜索框和识别框之后，再次双击下图所示“Tool1”，弹出学习框，习”，完成图案定位。点击“学16如下图所示的 tool1 即包含了当前识别的物体的位置。如下图所示，在相机下方

11、放置了两个矩形物体。因为前面已经学习过矩形物体，所以现在相机可以正确识别出这两个物体。打开窗口下方的 tool1，如下图是当前识别的物体的位置。17点击“窗口”、“Modbus 配置”，弹出下图所示窗口。18依次点击添加配置，如下图。点击“窗口”、“Modbus输出”，弹出下图所示窗口。因为当前没有把程序下载到智能相机，因此只能在“”界面查看位置。19如下图所示，智能相机作业配置中，触发方式有：连续触发、内部定时触发、外部触发、通讯触发，根据本次大赛的特点，采用外部 X0 端口触发相机拍照，并通过Y4 发出拍照完成信号。如下图所示，点击“一键”将程序到相机。然后切换到“相机”界面，可以看出“”

12、与“相机”界面结果一致。20至此，智能相机编程完毕。21第四章 视觉脚本编程4.1 动态数组的说明动态数组：如下图所示是多个物体识别的输出结果，其中可以看到，“目标的重心坐标集合”这一项，这里的坐标集合就是一个动态数组。在这里，我们会疑惑：什么才能算是动态数组？我们现在明确说一下：因为本项目是一次识别多个物体，计数工具的输出结果都是一个动态数组 我们看到，动态数组下有一个数组列表，就 是前面标着0/1/2的一组数据，由于有这一组数据，所以叫它“数组”，又由于这个数组内的元素（在这里就是坐标）的数目是不确定的（找到的点的数量变化很正常），所以叫它动态的，所以在此称作“动态数组”。4.2 实际应用

13、如下图为脚本的调用。如下图即是对上文我们编写的程序的位置的收集。22主要是将坐标收集到一个数组中，相应的“Modbus 配置”如下图23附录/第 1 种物体的数据tool10.Obj1No=tool1.Out.objectNum; for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj1Xi=0;for(int i=0;i<tool10.Obj1No;i+)tool10.Obj1Xi=tool1.Out.centroidPointi.x;for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj1Yi=0;for(int i=0;i<tool10.Obj1No;i+

14、)tool10.Obj1Yi=tool1.Out.centroidPointi.y;for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj1Ai=0;for(int i=0;i<tool10.Obj1No;i+)tool10.Obj1Ai=tool1.Out.centroidPointi.angle;24/第 2 种物体的数据tool10.Obj2No=tool2.Out.objectNum; for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj2Xi=0;for(int i=0;i<tool10.Obj2No;i+)tool10.Obj2Xi=tool2.O

15、ut.centroidPointi.x;for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj2Yi=0;for(int i=0;i<tool10.Obj2No;i+)tool10.Obj2Yi=tool2.Out centroidPointi.y;for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj2Ai=0;for(int i=0;i<tool10.Obj2No;i+)tool10.Obj2Ai=tool2.Out.centroidPointi.angle;/第 3 种物体的数据25tool10.Obj3No=tool3.Out.objectNum; for(int i=0;i<3;i+)tool10.Obj3Xi=0;for(int i=0;i<tool10.Obj3No;i+)tool10.Obj3Xi=tool3.Out.centroi