《工业机器人（操作员）岗位能力培养及应用》课件-7.视觉分拣系统的基础知识及编程

工业机器人岗位能力培养及应用第7章

视觉分拣系统的基础知识及编程工业机器人岗位能力培养及应用7.1海康威视视觉系统及硬件安装7.1海康威视视觉系统及硬件安装3

机器视觉主要利用工业级智能相机处理系统对物块的颜色进行识别，从而完成物块的分拣，视觉系统由工业相机及视觉控制系统构成。工业相机视觉控制系统1.视觉系统的组成7.1海康威视视觉摄像头的硬件安装42.视觉系统功能

相机对工业机器人抓取的物体进行视觉识别，并且把被识别的物体的颜色、形状、位置等特征信息发送给中央控制器和机器人控制器，根据被识别的物体具有的不同特征而执行不同的相对应的动作，从而完成整个工作站流程。7.1海康威视视觉摄像头的硬件安装53.设备接口（1）视觉控制器及接口7.1海康威视视觉摄像头的硬件安装6（2）千兆网口工业相机及接口工业机器人岗位能力培养及应用7.2视觉分拣应用编程7.2视觉分拣摄像头编程8步骤一：单击计算机右下角的网络设置图标

；步骤二：选择打开网络和共享中心进入网络设置界面如图所示。网络设置一、计算机IP地址的设置7.2视觉分拣摄像头编程9步骤三：在网络和共享中心界面选择以太网，更改适配器选项。步骤四：选择以太网，进入以太网属性界面，选择网络找到internet协议版本4TCP（IPv4），设置IP地址：192.168.0.10，与相机在同一网段。

更改适配器设置更改IP地址7.2视觉分拣应用编程101.启动软件

双击电脑桌面

VisionMaster软件，弹出VisionMaster客户端启动引导界面。界面中包含方案类型选择、最近打开方案、学习使用VISIONMASTER、查看示例方案、获取更多支持和帮助，如图所示。方案类型选择：包含“通用方案，定位测量，缺陷检测，用于识别”四个模块，其中通用方案包含后三个模块，用户可根据所需方案编辑类型进行选择。最近打开方案：最近打开的方案记录，可快速打开最近打开的方案。学习使用VISIONMASTER：打VisionMaster用户手册。查看示例方案：可以查看VisionMaster内部示例方案。获取更多支持和帮助：进入海康威视官网。不再显示：勾选后打开软件直接进入主界面。二、视觉编程7.2视觉分拣应用编程112.方案选择

（1）在图1-1方案类型选择中选择通用方案即可进入VisionMaster主界面，主界面如图所示。区域1：工具箱模块，包含图像采集，定位，测量，识别，标定，对位，图像处理，颜色处理，缺陷检测，逻辑工具，通信等功能模块。区域2：流程编辑模块。区域3：图像显示模块。区域4：结果显示模块，可以查看当前结果、历史结果和帮助信息。区域5：状态显示模块，显示所选单个工具运行时间，总流程运行时间和算法耗时。主页面7.2视觉分拣应用编程12（2）工具条中的相关操作按钮能快速、方便的对相机进行相应的操作，每个按钮对应的含义如图所示。新建方案：新建一个方案。保存方案：在操作区连接相应工程后使用该按钮可保存工程方案文件到本地。打开方案：加载存在本地的工程方案文件。流程视图切换：切换至目标流程。上一层：单击返回上一级，仅在Group中有效，如图所示。Group工具条7.2视觉分拣应用编程13全流程：当建立多个流程时，打开后就可以显示自己建立的所有流程，可以单击指定的一个或多个流程让指定流程运行，还能直接查看该流程运行次数和单次运行时间，右击单个流程可删除流程、设置连续运行间隔、重命名流程。全局变量：点击最多可设置32个全局变量，定义每个变量名称、类型、当前值和通信字符串的值。启用通信初始化后，将可以通过配置通信字符串，实现对全局变量初始值的设置。全流程全局变量7.2视觉分拣应用编程14单次运行：单击后单次执行流程。连续运行：单击后连续执行流程。停止运行：需要中断或提前终止方案操作的情况下，单击“停止运行”按钮即可。运行界面：可以根据自己需要自定义显示界面。数据队列：数据队列进行数据传输，从数据队列接收数据前需要先建立数据队列，单击“全流程”后选择数据队列，添加不同数据类型的数据队列。已存在的队列中均有值时才可以正常接收，否则接收模块返回错误。数据队列设置如下。通信管理通信管理：可以设置通信协议以及通信参数，支持TCP、UDP和串口通信。7.2视觉分拣应用编程15（3）视觉工具介绍工具栏区的工具主要包含常用工具、采集、定位、测量、识别、标定、图像处理、颜色处理、缺陷检测、逻辑工具和通信等工具。常用工具：可以自定义经常用到的工具。采集：分为相机数据采集、本地图像采集和存储图像。定位、测量、识别、深度学习、标定、图像处理、颜色处理、缺陷检测、逻辑工具等模块都属于视觉处理工具，可以依据方案需求来选择相应的算法模块组合使用。通信：有IO通信、ModBus协议通信和PLC通信，可以配合通信管理、数据队列等接收和发送信息。IO通信仅支持我司视觉控制器使用。3.相机设置（1）在主界面菜单栏快捷工具条里面，找到相机图标进入相机管理。（2）在相机管理界面点击设备列表添加0全局相机如图所示。7.2视觉分拣应用编程16

在全局相机列表下，在选择相机栏下拉可看到当前在线的所有相机，选择想要连接的相机。依据方案需求，配置相应的相机参数。点击常用参数进行相机的选择，本案例相机选择为HIKVISION、像素格式：可以设置像素格式为RGB8、曝光时间可更据现场编程的情况修改（建议修改为6000-10000）如图所示。7.2视觉分拣应用编程17双击相机图标可以进行常用参数设置，触发设置。选择相机：可以选择当前局域网内在线的GigE、线阵相机或者U3V相机进行连接。图像宽度、图像高度：可以查看并设置当前被连接相机的图像宽度和高度。帧率：可以设置当前被连接相机的帧率，帧率影响采图的快慢。实际帧率：当前相机的实时采集帧率。曝光时间：当前打开的相机的曝光时间，曝光影响图像的亮度。像素格式：像素格式有两种，分别是Mono8和RGB8Ppacked。断线重连时间：当相机因为网络等因素断开时，在该时间内，模块会进行重连操作。增益：在不增加曝光值的情况下，通过增加增益来提高亮度。Gamma：调整的是对比度，默认值是1，Gamma值在0~1时会使图像亮度提升，值在1~4之间，导致亮度更暗。行频：当连接的相机是线阵相机时，可以设置相机的行频。实际行频：实际运行过程中的行频。3.在全局相机列表下单击触发设置，触发源修改为SOFTWARE。触发源：可以根据需要选择触发源，其中软触发为VisionMaster控制触发相机，也可接硬触发，需要配合外部的硬件进行触发设置。7.2视觉分拣应用编程18步骤四：通信设置1.工具条中的相关操作按钮能快速、方便的对相机进行相应的操作主界面中快捷工具条在菜单栏下面，找到通信管理如下图所示2.双击进入通信管理界面点击添加图标，添加新设备列表，选择通信协议及通信参数本项目的通信协议为TCP服务端。协议类型及设备名称为TCP服务端，通信参数本地端口为3000，本地IP为192.168.1.20如图所示双击通信管理图标可以进行通信协议选择、通信参数设置。通信管理：可以设置通信协议以及通信参数，支持TCP、UDP和串口通信。7.2视觉分拣应用编程19步骤五：图像源设置1.在工具箱采集功能里面拖动“图像源”模块到流程编辑区，双击图像源模块进入图像源基本参数设置。图像源选择相机、关联相机选择0全局相机如下图所示双击图像源可以进行基本参数设置，主要参数有图像源、关联相机、控制曝光、控制增益和触发设置像素格式：可以设置像素格式为MONO8或RGB24。取图间隔：可以设置自动切换的取图间隔时长，单位为ms。方案存图：可以设置保存方案时是否包括本地图片。自动切换：每次运行会切换到下一张图像。字符触发使能：通过外部通信控制功能模块是否运行，此工具通常配合通信管理使用，有以下三种情况：-流程内未开启字符触发以及开启字符触发但字符不一致的两种情况，都不会触发运行；-开启字符触发，不配置任何字符，无论发送任何字符都可以进行触发；-开启字符触发，配置字符，需要与配置的字符一致才可以触发，相机方案中的字符触发使能也是如此。7.2视觉分拣应用编程20步骤六：颜色处理

在工具箱颜色处理功能里面拖动“颜色抽取”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击颜色抽取模块进入颜色抽取界面进行运行参数设置，颜色区域采集并显示在抽取列表。7.2视觉分拣应用编程21步骤七：Blob分析在工具箱定位功能里面拖动“Blob分析”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击Blob分析模块进入Blob分析界面进行运行参数设置，极性为亮于背景、面积范围为10000。7.2视觉分拣应用编程22步骤八：格式化在工具箱测量功能里面拖动“格式化”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击格式化模块进入格式化界面进行运行参数设置。7.2视觉分拣应用编程23步骤九：分支字符

在工具箱逻辑工具模块里面拖动“分支字符”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击分支字符进入分支字符界面进行运行参数设置，输入文本、分支参数。7.2视觉分拣应用编程24步骤十：格式化

在工具箱逻辑工具模块里面拖动“格式化”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击格式化符进入格式化界面进行运行参数设置，文本依次插入银色、红色、金色、绿色。7.2视觉分拣应用编程25步骤十一：发送数据在工具箱通信功能里面拖动“发送数据”模块到流程编辑区，进行功能模块连接。双击发送数据模块进入发送数据界面进行基本参数设置（通