欧姆龙CCD视觉培训-视觉基础

欧姆龙视觉基础培训培训讲师：张三1.视觉基础1.1了解机器视觉1.2视觉常用术语2.欧姆龙视觉产品2.1欧姆龙视觉产品介绍2.2FH视觉系统构成2.3FH控制器介绍2.4相机介绍和选型2.5镜头选型2.6附件选型2.7光源介绍2.8硬件介绍3.视觉软件介绍4.常用处理项目目录第一部分视觉基础什么是机器视觉？视觉常见的概念有哪些？1.1视觉介绍光眼睛大脑嗅觉听觉味觉触觉人看到物体，并且产生了一定的认知能力反射三要素1.光源-光2.接收装置-眼睛3.处理器-大脑思考判断1.1视觉介绍图像转换为电信息自然光不稳定看不见处理过程1.1视觉介绍产生了机器视觉人的视觉可以做了，为什么还要有机器视觉呢？感觉越来越高了三次元、立体周边物体干扰错觉疲劳1.1视觉介绍主观判断产生不同的结果1.1视觉介绍技术要求高，开发周期长对应复杂的高级的应用能力弱/功能块的二次开发限制大1.2视觉常用术语1.2视觉常用术语1.2视觉常用术语用相机拍摄风景时，拍摄对象发出的光通过镜头在CCD上成像。光到达CCD的某个像素时，将根据光的强度产生相应的电荷。将该电荷的大小读取为电信号，即可获得各像素上光的强度（浓度值）。换言之，每个像素都是一个可以检测光强度的传感器（光电二极管）。所谓的200万像素CCD就是一个由200万个光电二极管构成的集合体。1.2视觉常用术语像素像素是图像显示的基本单元。被测物体放大1.2视觉常用术语1.2视觉常用术语1.2视觉常用术语0801501801.2视觉常用术语1.2视觉常用术语彩色相机的二值化黑白相机采用256级浓淡信息。与此相比，彩色相机采用R/G/B三种颜色的各256级浓淡信息，这意味着彩色相机有256×256×256=16777216级浓淡信息，是黑白照相机的8万倍，因此使用彩色照相机可以检测出更多细节。所谓彩色二值化处理是指从约1677万级颜色中只选择指定颜色范围的处理方法。1.2视觉常用术语分辨率/精度分辨率：相机每个像素的分辨能力。精度=视野的大小（mm）/像素数（pixel）。单位：（mm/pixel）一般情况计算精度以小边为基准，即：Y方向视野Y方向像素数要注意的是：选择相机不能单纯考虑精度，还有速度、检测区域等等。。。1.2视觉常用术语速度检测处理速度，根据产品特性及所做设置的不同，所需时间也就不同。曝光速度一张或多张拍摄需转换的区域快门速度是不是越短越好呢？1.2视觉常用术语快门快门是摄像器材中用来控制光线照射感光元件时间的装置。车水马龙百米冲刺哪个是长时间曝光？哪个是短时间曝光？1.2视觉常用术语快门时间越短，照片越暗！1.2视觉常用术语光圈光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置。1.2视觉常用术语1.2视觉常用术语镜头的组成照相机的镜头由多个镜片和光圈/调焦装置构成。根据图像画面进行光圈调整和调焦，可以得到“明亮、清晰”的图像。1.2视觉常用术语焦距从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。1.2视觉常用术语镜头的种类1.标准镜头2.定倍镜头：定倍镜头用于检测非常小尺寸的检测物。视野=相机尺寸/镜头放大倍数，镜头放大倍数越大，视野越小。使用定倍镜头时，视野可以以此来计算得出。3.远心镜头：远心镜头用于检测比较大景深的检测物。远心镜头独特的光学特性：高分辨率、超宽景深、超低畸变以及独有的平行光设计。特殊的震动的场合，用到耐冲击的镜头。1.2视觉常用术语相机构成感光芯片-CCD1.2视觉常用术语相机成像原理CCD与CMOS只有少数的厂家可以掌握技术结构相对简单，被看作未来的成像器件半导体单晶材料金属氧化物的半导体材料成像上：相同像素下，通透性、明锐度一般，色彩的还原度以及色彩的辨别能力偏弱，会形成一些噪点成像上：相同像素下，通透性、明锐度优秀，色彩的还原度以及色彩的辨别能力可以做到非常高而且准确第二部分欧姆龙视觉产品2.1欧姆龙视觉产品FQ2系列：功能单一2.1FQ智能相机2.1FQ智能相机2.1FQ智能相机2.1FHV7智能相机2.2FH视觉系统构成USB并行口2.3FH控制器介绍输出（NPN/PNP）共用可以连接FH专用相机可以连接FZ专用相机2.3FH控制器介绍2.3FH控制器介绍2.4相机介绍导入时间（ms）像素数CCD芯片CMOS芯片2.4相机选型视觉常用术语分辨率/精度分辨率：相机每个像素的分辨能力。精度=视野的大小（mm）/像素数（pixel）。单位：（mm/pixel）像素数（pixel）=视野的大小（mm）/精度一般允许3个点的像素误差考虑成本和精度要求，实际选择的像素数要进行适当的放大3-5倍2.4相机选型举例视野要比正常检测物体要大一些，因为物体每次经过都会有一定的误差25mm像素数（pixel）=25/0.2=125适当放大3倍，125*3=37530万像素（640*480）的黑白相机即可满足要求2.5镜头选型2.4镜头选型2.5镜头选型200mm700mm黄色2.6附件选型标准工况机械手等随着平台移动的安装空间很狭窄最多两个转接头，45米2.7附件选型2.6附件选型2.7光源介绍光源基本概念2.7光源介绍2.7光源介绍光源颜色分类不同颜色光和各种打光方式对图像的影响每一种LED光源都有自己的光谱，而CCD相机的图像都会受到光谱的影响。2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍漫反射环形光源2.7光源介绍低角度环形光源2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍2.7光源介绍局部特征尺寸或轮廓2.7光源使用举例对比度不是特别明显特点：平行垂直的照射通过前处理（如二值化）等流程再次进行对比度处理都是黑的，不能明显区分特点：照射角度接近于被照射物体2.7光源使用举例表面凹凸不平，对比度不是特别明显蓝色光源的选择仅供参考，以实际工况为准进行测试2.8硬件连接2.8硬件连接2.8硬件连接相机和控制器连接选择控制器-延