基恩士CCD介绍与应用

1、RS TechCCDCCD基础应用基础应用制作人：制作人：RS-TECHRS-TECH审审 核：张文灿核：张文灿RS Tech0203基本概念CCD应用实例目 录 / contents CCD基本设置0405注册图像流程06常见问题处理01CCD简介RS Tech01CCD简介RS TechCCD 介绍介绍一、CCD 是英语 Charge Coupled Device（电荷耦合元件）的缩写，是一种将图像转换为电信号的半导体元件。大小约为长宽各 1 厘米左右，由类似棋盘的格状排列的小像素 (pixel) 组成。在使用CCD 拍照时，从目标处反射的光线穿过透镜，在CCD 上组成图像。当CCD 上的

2、像素接受光线时，就会产生与光强度相对应的电荷。该电荷被转换为电子信号，以获取各个像素接受的光强度（浓淡度）。RS Tech二、大部分图像传感器可以根据光强度将数据分为 256 个等级（8 位）。在最基本的黑白处理中，黑色（纯黑色）的数值为 “0”，白色（纯白色）的数值为 “255”，其它处于两者之间的颜色则根据光强度转换成其它数值。换言之，CCD 的每一个像素都有一个位于 “0” （纯黑色）与 “255” （纯白色）之间的数值（灰度）。例如，对于黑、白各占一半的灰色，其数值为“127”。RS Tech三、CCD 的图像数据是构成 CCD 的各像素的数据的集合。像素数据用 256 级浓淡数据加以

3、表示。RS Tech四、图像处理流程 1、拍摄： 拍取到合焦点且对比度良好的图像 2、传送 ： 将数据原封不动的快速发送至控制器 3、预处理： 将数据加工至最适于进行计量处理的图像 主要处理：以高精度/高速的方式进行符合检测目的的处理 4、输出 ： 与所有控制装置相对应的通讯方式RS TechCCDCCD组成组成相机相机与光源RS TechCCDCCD组成组成手柄控制器RS Tech02基本概念RS Tech1.1.像素：像素： 中文全称为图像元素。像素仅仅只是分辨率的尺寸单位，而不是画质。从定义上来看，像素是指基本原色素及其灰度的基本编码。 像素是构成数码影像的基本单元，通常以像素每英寸PP

4、I（pixels per inch）为单位来表示影像分辨率的大小。 实际应用中最小分辨率的概念,每个像素宽度。 2. 2.相似度：相似度： 像相似度计算主要用于对于两幅图像之间内容的相似程度进行打分，根据分数的高低来判断图像内容的相近程度。 影响因素：影响因素： 位置的影响 角度的影响 打光的影响RS Tech3.3.个数个数 位置位置 角度角度 比率比率相似度相似度RS Tech4.4.基准选择及补偿基准选择及补偿 基准选择要求：A,基准需具有代表性B,基准只针对同一物料参照补偿的实质：CCD补偿一定是在基准物料组装OK的情况下，将待测物料与其对应基准物料位置的偏差做补偿。RS Tech5.

5、5.定位三因素：定位三因素： A,物料位置物料位置指物料整体位置B,抓取位置抓取位置指确定工作位置而所取特征的位置C,工作位置工作位置指工作直接作用的物料局部位置RS Tech6.6.预处理：预处理： RS Tech03CCD应用实例RS Tech BCBC抓取方案设计抓取方案设计RS Tech TRAYTRAY抓取方案设计抓取方案设计RS Tech MAGNETMAGNET抓取方案设计抓取方案设计RS Tech 胶轨迹抓取方案设计胶轨迹抓取方案设计RS Tech04CCD的基本设置RS TechCCDCCD的基本设置的基本设置（1）开机后，打开XG Vision Terminal按图示步骤开

6、启远程桌面。 （如果已经将CCD控制器的IP地址由192.168.0.10改为192.168.1.10，可直接打开工控机上的Labview程序）RS TechCCDCCD的通讯设置的通讯设置（2）修改语言：CCD操作界面默认为英语，修改为简体中文。FunctionGo OfflineSystem SettingSystem LanguageSimplified ChineseRestart Now（3）修改IP地址：Function（功能菜单）切换到停止模式设定输出入Ethernet：改为192.168.1.10RS TechCCDCCD的基本设置的基本设置（4）拷贝程序：通过控制器上两个SD

7、卡插槽互相拷贝程序，将需要拷贝程序的控制器内存卡拆掉，插入已经有程序的控制器的SD2插槽（注意：插拔SD卡需要将控制器断电）。 Step1：切换到停止模式设定管理检测设定另存/读取另存为：SD2：/xg/archive/setting 执行 Step2：切换到停止模式设定管理环境设定另存/读取另存为：SD2：/xg/archive/ENV 执行退出SD卡2RS TechCCDCCD的基本设置的基本设置将内存卡拔出插回原控制器，读取上两步拷入的设定和环境。 Step3：切换到停止模式设定管理检测设定另存/读取读取 Step4：切换到停止模式设定管理环境设定另存/读取读取（注意：指定方法选择“全部

8、”RS Tech05注册图像流程RS TechBCBC注册注册RS Tech图像选择图像选择RS Tech图像设定图像设定RS Tech范围选择范围选择RS Tech预处理设定预处理设定RS Tech检测条件设定检测条件设定RS Tech详细设定详细设定RS Tech判断条件判断条件RS Tech显示设定显示设定RS Tech九点九点+ +旋转中心校正旋转中心校正RS Tech九点九点+ +旋转中心校正旋转中心校正1、设定校正方式，即九点+旋转中心校正。2、确定MARK点，如上图所示的十字，一般选择十字交叉点作为MARK点参考位置。3、运动X/Y/U轴系，完成后，CCD控制器会对其进行处理，获

9、取其中心位置与X/Y方向。RS Tech06常见问题处理RS Tech查看查看CCD图片的流程图片的流程1、观察CCD图片是否清晰，清晰度是CCD抓取数据可靠的首要前提。以及看图片的位置是否发生偏移，一旦发生偏移，说明CCD的相机位置变动，数据肯定发生变化。2、看图片抓取绿线是否准确，数据是抓取出来的绿线的计算结果，抓取错误无法得到正确的计算结果。3、看抓取特征旁边有没有相似度很大的特征，这个是主要干扰来源，可能是打光、物料脏、没有撕膜等因素造成的4、看数据，关键数据是判断核心，一定要会看，数据的可靠性来源于前三点的保证。RS TechCCD常见问题和原因分析常见问题和原因分析一、光源问题 1

10、、原因描述：光源位置和水平度不好，打光效果不好 判断方法：观察图片中是否有明显的明暗层次2、原因描述：背光板位置不好，导致打光效果不好 判断方法：观察图片中是否有明显的明暗层次，或者不清晰二、打光效果1、原因描述： 打光太亮或者太暗，导致抓取不到特征点 判断方法：图片中特征点是否明显，抓取是否OK2、原因描述：打光拍照效果不好，在特征点旁有相似度高的干扰 判断方法：图片中特征点旁边是否有相似度很高的点RS Tech三、镜头1、原因描述：镜头Z轴高度变化，导致拍摄照片不清晰 判断方法：观察图片清晰度好不好2、原因描述：镜头松动，抓拍不稳定 判断方法：观察图片清晰度和拍摄照片偏不偏3、原因描述：相

11、机X、Y轴偏、倾斜或者拍照定位点移动导致不稳定 判断方法：观察拍摄照片偏不偏四、物料1、原因描述：物料本身不好，和基准物料偏差太大 判断方法：物料形状和外观是否合格2、原因描述：物料上本身有相似物（TRAY上面的PSA） 判断方法：图片上面绿线抓取有没有抓错 RS Tech3、原因描述：物料脏，导致拍摄抓到脏东西 判断方法：图片上面有没有异物，并看实物上面有没有脏东西4、原因描述：物料没有放好，角度太大或者位置偏差太大导致抓错物料没有放好，角度太大或者位置偏差太大导致抓错 判断方法：图片上面物料安放位置有没有太偏5、原因描述：物料没有撕膜，导致打光效果发生变化 判断方法：图片打光效果有没有不好五、基准1、原因描述：基准图片不好，不能反映物料的中间状态 判断方法：连续发现物料有抓取不好的现