机器视觉技术与应用实战（下篇共上中下3篇）

机器人视觉引导什么是工业机器人？机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的路程轨迹行动。它的任务是协助或取代人类去完成某些工作，例如高危行业工作、肮脏环境的工作、机械重复性的工作等。四轴机器人六轴机器人并联机器人什么是机器人视觉？机器人视觉引导主要是给机器人加上眼睛，对产品不确定性的位置变化进行智能识别，引导机器抓取物品或按规划的路线进行工作。机器人视觉引导理论基础机器人2D引导视觉机器人3D引导视觉2D就是二维空间，是一个单一的平面，引导的定位坐标只有X、Y和角度。2D视觉引导的原理是机器视觉系统识别或定位到产品的位置坐标，通过机器视觉与机械人的位置进行坐标系变换，使机器视觉系统识别的坐标位置精确的转换成机械手运行的变量数值，引导机械人进行产品的下一步动作。当产品姿态呈现三维坐标变化时，传统2D视觉技术已满足不了功能要求。机器人3D视觉引导系统利用3D视觉技术对产品表面特征进行分析，得到产品的三维姿态信息，引导机器人进行无序分拣，路径引导规划等操作。第一节机器人2D引导视觉

机器视觉与机器人的坐标系变换即“手眼标定”把机器人和视觉在空间上关联起来。标定是机器人引导过程中坐标系变换最为关键的一个步骤，标定的好坏直接决定了定位的准确度和精度。在做手眼标定之前，需要对图像进行标定，完成对图像的畸变矫正，这也称为相机的标定。相机标定的作用是校正镜头的畸变、将图像的像素单位转换成毫米、计算图像坐标系与世界坐标系的夹角。相机标定之后就是手眼标定（相机与机器人之间的标定），主要是坐标系变换。坐标变换分为三个步骤，第一步是坐标系转换，第二步是旋转中心查找，第三步是综合坐标系。机器视觉与机器人的坐标系变换第一节机器人2D引导视觉1、坐标系转换

通常相机与机器人的坐标系转换标定，使用多点标定。常见的如9点、4点、2点等。多点标定指分别取参照点对应的的n组图像坐标和机器人的n组世界坐标一一对应换算得到。多点标定，也可以根据不同的标定方式又可以分为相对位置标定和绝对位置标定。

相对位置标定：移动机器人的XY轴，使参照点出现在视野的多个位置，分别记录参照点的像素坐标和机器人的世界坐标，通过图像坐标与机器人坐标一一对应的标定算法计算完成标定。标定中需要注意，相机如果是安装在机械人末端，如图（a）所示，标定时产品不移动，只需要机械手移动多点位置进行标定即可；相机如果是固定安装如图（b）所示，标定时相机位置固定，机械手夹具吸取产品或者参考点在相机的视野范围内进行移动多点位置进行标定。（a）相机安装在机器人末端（a）相机安装在机器人末端第一节机器人2D引导视觉相对位置标定完成后的图像坐标系与机器人坐标系关系如图所示，XY轴平行，原点不重合。备注：（Xw，Yw）表示机器人坐标系（X1，Y1）表示相机坐标系相机坐标与机器人坐标标定的前后关系图第一节机器人2D引导视觉绝对位置标定：使用标定板，一次性获取标定板上多个Mark点的像素坐标，然后通过机器人法兰中心的针尖依次对准标定板上的Mark点记录机器人的世界坐标，通过标定算法完成标定。通过绝对位置标定完成后的图像坐标系与机器人坐标系如图所示，XY轴平行，原点重合。备注：（Xw，Yw）表示机器人坐标系（X1，Y1）表示相机坐标系相机坐标与机器人坐标标定的前后关系图第一节机器人2D引导视觉2、旋转中心查找

旋转中心是指物体旋转时所绕的固定点，如果机器人使用世界坐标时，就是法兰中心。如果使用工具坐标时，就是工具的中心。物体绕旋转中心旋转时，物体的XY坐标也会发生改变，若想通过一次对位，则需要通过旋转中心计算出物体旋转角度之后，XY发生的偏移。

旋转中心的计算：取圆周上的三点或两点和夹角，通过几何公式即可求得圆心坐标，其中圆心坐标即为旋转中心的坐标。例如：下图所示，已知P2和P3为圆周上的两点、夹角，即可求出P1点（旋转中心）的坐标。旋转中心查找标定关系图第一节机器人2D引导视觉3、综合坐标系变换

当机器视觉的图像坐标系与机器人的坐标系转换标定完成，同时也查找到了机器人的旋转中心坐标后，就可以进行机器视觉与机器人定位引导数值的综合转换即相对位置标定与坐标的旋转偏移。使用相对位置标定是由于图像坐标系与机器人坐标系的原点不重合如图所示，且输出坐标需要是绝对位置坐标时，就需要进行坐标转换。相对位置坐标关系示意图假设P1点为旋转中心：P1在机器人坐标系下的值P1在图像坐标系下的值P2在图像坐标系下的值P2在机器人坐标系下的值：第一节机器人2D引导视觉

坐标的旋转偏移：当定位的Mark点与机器人的旋转中心不重合时，如图所示，Mark点随着旋转中心旋转时，Mark点的XY坐标也会发生改变坐标旋转偏移坐标关系示意图假设P1点为旋转中心：P3点为P2点绕P1点旋转一定角度之后的位置；在已知P1点、P2点坐标和旋转角度时，就可以通过几何公式推算出P3点的坐标，即P2点绕P1点旋转一定角度之后的坐标值。第二节机器人3D引导视觉

机器人3D视觉引导流程如图所示，首先连接3D点云图像传感器采集3D图像数据，其次是手眼标定机器人坐标转换与3D定位识别，然后综合计算对象或产品在机械人的相对坐标位置。3D视觉系统引导流程及其原理机器人3D视觉引导流程图第二节机器人3D引导视觉

连接3D相机，获取3D图像(点云数据)，如图所示，通过点云数据或物体的CAD模型可以生成3DObjectModel。目前市面上常见的3D相机有结构光双目3D相机、激光线扫3D相机以及TOF飞行时间3D相机，在第二篇相机部分有过介绍。（一）3D成像原理三维图像传感器点云数据图第二节机器人3D引导视觉三维坐标系位置点描述（二）手眼标定原理第二节机器人3D引导视觉②相机与机器人的坐标转换原理

手眼标定即确定相机和机器人坐标系之间的转换，相机一般有两种固定方式：一种是相机固定在机器人手臂上。第二种是相机固定位置安装。我们采用以下参数定义：第二节机器人3D引导视觉③相机固定在机器人手臂上的坐标转换原理

相机固定在机器人上，并由机器人带动相机移动不同姿态，获取在不同姿态下标定对象在相机坐标系中的位置，各个坐标系位置关系如图所示。各个坐标系位置图第二节机器人3D引导视觉④相机固定位置安装坐标转换原理

相机固定位置安装，并由机器人带动标定对象不同姿态，获取在不同姿态下标定对象在相机坐标系中的位置如图10.10所示，各个坐标系位置图第二节机器人3D引导视觉①3DObjectModel（3D目标物体搜索）（三）3D定位识别②3D匹配

使用基于曲面的匹配算法，获取产品在点云数据中坐标，即得到产品在相机坐标系的位置，即这部分内容的算法基础详见第二章。3D定位，主要是对采集到的点运数据，利用3D模板对点云数据进行搜索从而匹配得到产品的空间坐标位置。3DObjectModel是描述3D对象的数据结构，使用创建曲面模型的算法创建3DModel数据结构,用于3D匹配。下面是几种3DObjectModel获取方法。通过设置物体表面的点坐标创建。从计算机辅助设计（CAD）数据获得。通过三维重建方法。第二节机器人3D引导视觉（四）综合计算对象/产品在机器人的相对坐标位置

首先通过手眼标定得到相机与机器人坐标系位置

（

），再通过3D匹配得到产品对象在相机坐标系位置

，最后根据坐标转换计算产品对象在机器人基坐标系位

置

。综合计算对象/产品在机器人的相对坐标位置时，还要考虑3D传感器的安装方式，目前有3D传感器固定在机器人末端和相机固定位置安装两种形式。第二节机器人3D引导视觉①传感器固定在机器人末端

传感器安装在机器人的末端（如图10.11），点云数据的采集是通过机械手的移动来完成的，可以得到计算公式：传感器安装在机器人末端第二节机器人3D引导视觉相机固定位置安装

相机安装在固定的位置进行3D图像的采集，如图10.12所示，通过传感器以机械手的坐标位置关系得到：传感器固定位置安装第二节机器人3D引导视觉

例如：图为3D传感器数据采集界面通过3D传感器综合坐标位置计算结果可以得到机械后移动的相对位置坐标及姿势位置量。3D传感器数据采集界面3D传感器综合坐标位置计算结果小结

综上所述，几乎所有的机器人2D引导项目，都可以通过使用一次或者多次以上介绍的坐标旋转偏移和坐标系转换的方法来计算出最终需要的坐标值。12什么是相对位置标定？什么是绝对位置标定？机器人视觉引导螺丝机2D视觉定位引导应用案例

自动锁螺丝机的用途非常广泛，它速度快，效率高，安全性高，并且能节省人工。就目前的情况而言，它的品种规格也较为齐全，90%以上的螺钉都能实现自动化拧紧，对于一些高精度的自动锁螺丝来说，普通的螺丝机精度已经不能满足。产品发展的高度集成化要求内部零部件及其螺丝越来越小，要求精度越来越高，所以机器视觉高精度自动定位锁螺丝机逐渐成为市场主流。行业背景案例背景

视觉引导自动螺丝机使用范围很广，所以在沿海城市的装配业、电器电子、仪器仪表、玩具以及汽车制造业和一些流水线作业的企业都纷纷使用了带视觉的全自动锁螺丝机。发梳梳柄背部图大型发梳的梳柄背部有9个螺丝孔需要固定螺丝，并且每次梳柄过来的位置都会有微小的差异，自动锁螺丝对精度和角度的要求都非常的高，所以通过视觉定位的方式来实现梳柄的螺丝孔定位，引导及机械手进行螺丝锁附。螺丝机2D视觉定位引导应用案例视觉定位需求：（1）检测内容：定位视野范围内的固定方形孔位置坐标（2）产品大小：30mm*24mm产品大小（5mm*4mm）（3）安装高度：≥200mm（4）精度要求：≤0.1mm（5）检测速度：1pcs/s（6）通讯方式：TCP/IP网络通讯技术优势：（1）自动锁螺丝机速度要求高，机器视觉系统可以快速的定位螺丝的位置和角度，有利于提高螺丝机的速度和精度。（2）添加了机器视觉系统定位后的螺丝机，对产品的固定治具设计精度的要求降低，可以节省加工成本。螺丝机2D视觉定位引导应用案例硬件选型与安装视觉硬件的选择，包括相机、镜头、光源和视觉控制器的选择。

（1）视觉控制器的选择：视觉控制器选择VDCPT-1,参数如第九章节表9.1所示。（2）相机的选择：视觉理论精度为0.1mm/5=0.02mm，相机分辨率最少要大于30mm/0.02mm=1500，并且视野范围必须要比产品范围大，所以我们选择200万像素相机，分辨率为1628*1236pix，视野范围为：长1628*0.02=32.5mm，宽1236*0.02=24.6mm，可以满足客户检测要求。螺丝机2D视觉定位引导应用案例硬件选型与安装（3）镜头的选择：通过公式视场长度/成像元件芯片长度=工作距离/焦距来平衡计算，那么镜头焦距=200*7.1/32.5=43.7mm焦距的镜头，但是目前市面上接近这个参数的镜头是35mm和50mm焦距的镜头，如果选择35mm的镜头，工作距离会小于200mm；所以只能选择50mm的镜头，如果要满足视野范围，那么相机一安装高度=32.5*50/7.1=228mm，大于200mm，满足条件。（4）光源的选择：根据实际样品打光测试，白色环形光源打光测试的效果和稳定性最好，所以选择白色环形光源。螺丝机2D视觉定位引导应用案例硬件选型与安装

（5）安装示意图本项目案例的安装高度如下图所示。相机、光源与产品的安装位置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用（1）检测流程如下：螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（2）龙睿智能相机软件配置参数界面：任务1：属性为主动执行任务，也是外部信号无限循环查询接收任务，接受到信号后通过条件执行工具分派指令给其他任务组执行检测。任务2：属性为触发执行任务，是相机1定位发梳小孔坐标位置1数据的任务；如果任务1分派指令给到任务2，任务2开始执行发梳小孔坐标位置1。任务3：属性为触发执行任务，是相机1定位发梳小孔坐标位置2数据的任务；如果任务1分派指令给到任务3，任务3开始执行发梳小孔坐标位置2。任务4：属性为协同执行，当任务2、3都执行完成时，任务4才会执行。通过整合任务2、3的定位数据，进行一系列转换，实现定位引导的功能。螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

设置界面设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（3）面阵相机工具设置相机类型，个数及相机安装方式，如图。面阵相机工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（4）ModbusRTU工具设置com口、波特率、校验位数据位、停止位、目标地址如图所示。ModbusRTU工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（5）接收数据工具设置通讯地址，解析后数据类型，如图所示。接收数据工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（6）条件执行T017工具设置解析的数据块1=1时，执行任务2。条件执行工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（7）条件执行T017工具设置解析的数据块1=2时，执行任务3。条件执行工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（8）图像采集工具设置对应相机和标定数据，如图所示。图像采集工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（9）校准工具采用手动标定法完成，如图所示。校准工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（10）任务2几何定位工具定位产品的中心坐标如图10.26所示。几何定位工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（11）任务3几何定位工具定位产品的中心坐标如图。几何定位工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

（12）组合定位II工具设置，如图。①第一点：选择任务2中几何定位工具抓取到的Mark中心的世界坐标位置X,Y；②第二点：选择任务3中几何定位工具抓取到的Mark中心的世界坐标位置X,Y；③旋转中心：无旋转中心；④拍照位：移动机器人至产品设定拍照位，并将机器人在位置1、位置2的当前轴位置（X,Y,R）输入至该位置。⑤定位结果：拍照之后输出当前检测位置结果。抓取工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

数据输出：①在计算器工具中将组合定位结果加上固定偏移量，如图10.29所示。生产文本工具结果数据设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

记录当前定位完成后的位置，将当前位置写入后方数据内容里，如图。记录点位工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

读取物料相对位置文档，确认螺丝位置相对于定位点相对偏移量,如图所示。读取文本工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

将当前定位坐标加上工件相对偏移量，得出所有螺丝点位，图10.32所示。坐标转换工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例软件应用

设置对应IP地址与系数差，必要时可添加补偿值，图所示。输出数据工具设置图螺丝机2D视觉定位引导应用案例轮毂定位打磨项目光伏行业排版机项目手机玻璃传送带跟踪项目了解其他案例请扫码笔电行业的装配应用螺丝机2D视觉定位引导应用案例机器人3D视觉引导金属工件单目3D定位引导案例

机器人3D视觉引导，是通过处理点云数据，对工件进行定位，同时确定其位置（x、y、z、a）信息，引导机器人进行工作，实现了工业机器人自动化产线的真正柔性工装。应用场景主要有，散乱工件或者无序来料的定位抓取、堆叠产品的立体识别定位、3D定位码垛等。行业背景案例背景

为了解决客户对产品无需抓取的需求以及对不同精度和工作距离的需求，通过识别算法、高端精度自动化标定、抓取规划、轨迹规划，实现单目/双目/激光线扫/TOF等多场景应用。五金产品来料量大且来料不规范，多数是一整箱一整箱的产品无序堆叠在一起，在生产的过程中，必须要有人工进行物料的投放，这就造成了成本的增加。如果是规则堆放的物料，可以通过对一个机械手的路径进行示教后进行产品投放；如果产品是不规则的样品，这需要通过3D定位的方式去引导机械手进行产品投放。单目3D引导指用单个相机加上视觉算法来实现3D机械手的定位纠偏。视觉定位需求：（1）检测内容：定位视野范围内的所有刀片位置坐标（2）料框大小：100mm*80mm产品大小（30mm*30mm）（3）安装高度：≥250mm（4）精度要求：≤2mm（5）检测速度：1pcs/s（6）通讯方式：TCP/IP网络通讯技术优势：（1）替代人工测量高度差，避免其耗时长的缺点；视觉自动定位，耗时短、误判率低；（2）替代人工移动机械手实时查看高度位置校准精度差。金属工件单目3D定位引导案例硬件选型与安装

通过项目的检测需求和目前所有的产品检测参数进行匹配，选择的硬件参数能满足项目技术要求和成本最低的配套方案，3D传感器参数明细如表10.2所示。视觉器件的选择，主要看客户的视觉检测要求，特别是检测精度。3D传感器参数明细表产品型号VD300-10VD300-20VD300-30VD300-40相机分辨率1280128012801280Z方向重复精度（um)0.20.40.81.2X方向分辨率(mm)0.0095~0.0120.02-0.0230.043~0.0630.095~0.160安装净距离(mm)204080303测量范围Z(mm)14.53080282FOV_X(mm)12~1525~2955~80120~200外壳尺寸（mm)201x68x163235x68x137235x68x137325x68x135扫描速度(mm/s)10~100激光种类2M界面USB3.0输入微分编码器,激光安全启用，触发输出两路输出，RS-485串口输入电压DC+24V工作温度0~50摄氏度储存温度-30~70摄氏度软件配置独立GUI和SDK和实时可视化金属工件单目3D定位引导案例硬件选型与安装

（1）视觉控制器的选择：视觉控制器选择VDCPT-2,参数如第9章节表9.1所示。

（2）传感器的选择：因为客户对成本要求较低，精度较低，所以选择用单相机来实现产品的无序分拣功能。视觉理论精度为2mm/5=0.4mm/pix，相机分辨率最少要大于100mm/0.4mm/pix=250pix，并且视野范围必须要比产品范围要大，单目相机还存在Z方向的畸变；所以我们选择500万像素相机，分辨率为2592*1944pix，视野范围为：100mm*80mm，可以满足客户检测要求。

（3）镜头的选择：视场长度/芯片长度=工作距离/焦距来平衡计算，可以选择16mm焦距的镜头，满足视野范围和客户安装高度的要求。

（4）光源的选择：通过实际样品的打光测试后，背光源打光测试的效果稳定性最好，所以选择背光源。金属工件单目3D定位引导案例硬件选型与安装（5）安装示意图本项目案例的安装高度如下图。相机与光源的安装图金属工件单目3D定位引导案例软件应用（1）运行界面介绍初始打开VDRobotGuide(针对3D机械手引导而开发的专用软件)软件界面显示如图10.34所示：手动模式：用于模式切换，鼠标单击切换到自动模式。与机器人自动运行需切换到自动模式。坐标：显示定位到的坐标值X、Y、Z、A、B、C，未定位到显示定位失败。实时显示：勾选表示相机实时取图。更新图像：在不勾选实时显示时，手动点击更新图像可以刷新图像。定位：用于手动测试。添加图像：用于手动添加以前保存的图片（必须去除实时显示勾选）。软件初始界面图金属工件单目3D定位引导案例软件应用（2）相机标定标定前准备：准备一个标定板并保持平整，使标定板的高度与定位物体高度一致。机器人操作：机器人工具选择世界坐标系，移动到拍照位（LR3），把标定板移至视野范围的中间位置,再移动LR寄存器保存的点位dm1(LR20)位置。点击相机标定进入左图所示界面，点击添加后再点击取点。进入标定参数界面查看是否获取坐标信息成功，右图表示不成功。相机标定设置图标定参数界面设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用进入图像质量检测界面，通过调节标定板提取设定参数来使标定OK。打开未找到标定板界面显示如左图所示。可通过修改参数或者微移动机器人来找到标定板，找到界面显示如右图所示。滤波器尺寸：一般设置成3或5.图像质量检测界面设置图定位正常显示效果图金属工件单目3D定位引导案例软件应用MarkThresh:Mark点阈值。一般设置成112，可以适当的减小。MinMarkDiam:最小Mark点直径,默认5，可以适当减小为3。InitThresh:初始化阈值。MinThresh:最小阈值。Smoothing*100:平滑度，可以适当减小到80。MinCentLength:最小连续长度。MaxMarkDiam：最大Mark点直径。标定获取位置正确显示如上图10.39所示：机器人LR寄存器中保存了十四个点位为dm1-dm14，移动一个机器人点位，重复步骤3所示，分别获取完十四个点位信息并保持OK后，显示如下图所示。标定获取正确效果图机器人点位保存设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用选中image0行点击设置映射如左图，再点击标定完成标定，可以看到标定结果如右图。位置映射设置图标定结果设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用点击手眼标定界面中的标定如下图所示，可以通过标定结果的质量中的最大值来判断标定是否OK，一般越小越好，图中0.001。手眼标定详细参数设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用（3）定位工具点击定位工具如左图所示，进入定位工具界面，去除工件下面的螺丝，点击添加点击保存，保存一张图片做模板，再点击定位进入创建模板界面。加载刚保存的图片，点击清除模板，点击矩形1选中工件生成模板轮廓如右图所示。标定结果设置图模板添加设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用（3）定位工具点击圆形，选中（-），来删除中心多余的轮廓，再点击保存模板如左图所示。移动中间的矩形框到中心位置，如右图所示。模板保存设置图模板中心位置设置图金属工件单目3D定位引导案例软件应用（3）定位工具进入匹配界面点击模板查找，查看是否定位到，如果NG需重新做模板，OK则点击保存参数完成模板的创建如左图所示。手动测试：模板创建完成后点击运行界面的定位，可以手动测试定位结果如右图所示。模板定位结果判断确认图手动测试确认金属工件单目3D定位引导案例（4）数据结果通讯协议设定此功能是根据工位和通讯方式设定协议。设置界面如图所示：工位选择：选择在工位配置里已配置完成的工位。设备名称：选择在通讯配置里已配置完成的通讯。寄存器地址：华数机器人必须要有寄存器地址，如IR3，以“IR”开头。其它机器人品牌的寄存器地址不做要求。触发命令：任意给一个触发信号当做触发命令，把命令传递给机器人，已让机器人开始执行程序。通讯协议设置图金属工件单目3D定位引导案例（4）数据结果当工位选择，设备名称，寄存器地址，触发命令配置完成后，点击确定输入，左侧的输入配置则显示对应输入的信息：输出配置：根据输入的配置和完成视觉工具以后，按照需要输出即可，可任意在输出结果中添加所输出的信息，通常的结果显示有X1,Y1,R1,Name01,Count01值。X1表示图像X坐标，Y1表示图像Y坐标，R1表示图像中心点坐标，Name01表示工位名称，Count01表示输出数量。选中输出结果名称，点击“添加结果”，右侧输出配置就会显示所添加的信息。详情如下图所示：通讯参数设置与结果输出金属工件单目3D定位引导案例3D单目定位引导项目应用视频3D双目定位引导项目应用视频了解其他案例请扫码金属工件单目3D定位引导案例

本章小结

本章第一节主要介绍了机械手视觉引导的理论基础，深入的讲解了2D视觉与机械手的坐标变换，3D视觉与机械手的坐标变换。第二节与第三节分别分享了五金刀片的机械手引导案例与金属件3D机械手引导案例的实际应用，介绍了视觉应用工具有面阵相机、激光线扫相机、校准工具、接收数据、条件执行、图像采集、几何定位、计算器、坐标转换、记录点位、输出数据、纠偏计算、抓取、旋转中心等。

习题与思考12342D视觉与机械手的坐标变换主要有哪几种，分别有什么用途？旋转中心的标定需要注意哪些输入参数？2D视觉机械手引导与3D视觉机械手引导有什么区别？纠偏计算工具的设置步骤是怎样的？机器视觉测量第一节什么是视觉测量？定义机器视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。应用尺寸测量：主要通过2D（即二维）的测量方式。2D尺寸测量主要应用于各种平面尺寸测量，如半径、宽度、长度、角度、轮廓度、位置度等。平面度测量：平面度测量主要通过3D（即三维）的测量方式。平面度测量是指被测实际表面对其理想平面的变动量。将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。。应用分类机器视觉测量主要应用在品质检测阶段，主要针对加工后的产品通过视觉测量的方法进行全自动化检测，如尺寸、平面度测量（产品是否凹凸不平）是否合格。第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例案例背景：

随着人们对电子产品质量的苛求，制造厂家为了提高市场竞争力，各种电子产品内部的加工件越做越精密，尺寸精度要求越来越高，这就需要提升产品品质的管控。目前尺寸品质管控主要通过千分尺和二次元的测量方式进行数据测量，这种品质监控效率慢，所以只能用作抽检，无法进行在线全面检测。引入机器视觉在线尺寸监控系统后，改善了无法全检的痛点，有效的提高了产品品质。摄像头底座金属框加工件打光图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例视觉检测需求：(1)判断两个圆孔的位置度(2)视野范围不小于26mmx20mm(3)安装高度不超过300mm(4)检测精度≤0.035mm(5)检测速度：2pcs/s视觉应用优势：（1）非接触式尺寸测量，对产品没有碰刮伤；（2）可以对产品进行全检，及时监控前端加工工艺，保证每一个产品符合标准要求；（3）大大提高生产效率和稳定性，避免了人工测量的主观性。第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例硬件选型与安装视觉硬件的选择，包括相机、镜头、光源和视觉控制器的选择。

（1）视觉控制器的选择：项目选择双相机且对速度要求较高，所以视觉控制器选择VDCPT-2,参数如第九章节表9.1所示。

（2）相机的选择：检测精度0.03mm，产品范围是25mm*19m。根据现场的实际情况尺寸的检测精度需要控制在理论检测精度上的5倍，所以视觉理论精度为0.04mm/5=0.007mm，相机分辨率最少要大于26mm/0.007mm=3714，并且视野范围必须要比产品范围大，所以我们选择1000万像素相机，分辨率为3840*2748pix，视野范围为：长3840*0.007=26.8mm，宽2748*0.007=19.24mm，可以满足客户检测要求。第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例硬件选型与安装（3）镜头的选择：镜头的选择主要是确保视野范围（26.8mm*19.24mm）和安装高度（≤300mm），考虑到相机镜头和线的长度在100mm左右，所以镜头到产品的距离要小于等于200mm。1000万像素相机芯片尺寸为6.4mm*4.59mm；通过公式：视场长度/成像元件芯片长度=工作距离/焦距来平衡计算，那么镜头焦距=200*6.4/26.8=47mm焦距的镜头，但是目前市面上接近这个参数的镜头是50mm和35mm焦距的镜头，如果选择50mm的镜头，工作距离会大于200mm；所以只能选择35mm的镜头，如果要满足视野范围，那么相机一安装高度=26.8*35/6.4=146mm，小于200mm，满足条件。（4）光源的选择：通过实际样品进行打光测试后，背光源打光测试的效果稳定性最好，所以选择背光源。第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例硬件选型与安装

（5）硬件选型表名称型号数量性能参数备注龙睿智能相机视觉控制器VDCPT-21CPU:≥I7内存：≥4G硬盘：≥500G含工控机，加密狗100万相机VDC-M1000-A010-E1颜色：黑白帧率：10FPS接口：GIGE含电源线、网线50mm镜头VDLF-3514-91分辨率：1000万像面：1.1光圈：1.4~16模拟光源控制器VDLSC-APS24-21类型：模拟控制通道：双通道含电源线背光源VDLS-F50*50W1颜色：白色功率：3.2w尺寸：50*50*16mm含延长线硬件选型对应配置明细表第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例硬件选型与安装

（5）安装示意图本项目案例的安装高度如图。相机、光源的安装位置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用本项目仍然采用视觉龙公司的龙睿智能相机软件，测量主要运用以下工具：1234几何定位圆弧工具直线工具图形计算第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（1）检测右测矩形中心：利用几何定位工具找到右方矩形工具中心位置。定位工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（2）检测左侧圆心：利用圆弧工具检测圆心位置，输出圆半径，如图11.4所示。

圆弧工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（3）检测下方圆心：利用圆弧工具检测圆心位置，输出圆半径，如图11.5所示。圆弧工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（4）检测下圆左边直线：利用直线工具检测下圆左边直线，作为判定左侧距离的基准线。直线工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（5）检测下圆下边直线：利用直线工具检测下圆左边直线，作为判定下距离的基准线。直线工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（6）检测上圆左边直线：利用直线工具检测上圆左边直线，作为判定左侧距离的基准线。直线工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（7）检测上圆上边直线：利用直线工具检测上圆上边直线，作为判定上方距离的基准线。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（8）利用图形计算工具，调用之前圆弧工具检测的上圆圆心与直线工具的检测的左侧直线，最后利用图形计算里的点到直线距离检测圆形到左侧边缘的距离。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（9）利用图形计算工具，调用之前圆弧工具检测的上圆圆心与直线工具的检测的上方直线，最后利用图形计算里的点到直线距离检测圆形到上方边缘的距离。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（10）利用图形计算工具，调用之前圆弧工具检测的下圆圆心与直线工具的检测的左侧直线，最后利用图形计算里的点到直线距离检测圆形到左侧边缘的距离。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（11）利用图形计算工具，调用之前圆弧工具检测的下圆圆心与直线工具的检测的下方直线，最后利用图形计算里的点到直线距离检测圆形到下侧边缘的距离。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（12）利用图形计算工具，调用之前检测的两圆圆心位置，得出圆心距。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（13）利用图形计算工具，调用之前检测的上圆圆心位置与矩形中心位置，得出中心距。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例软件应用（14）利用图形计算工具，调用之前检测的下圆圆心位置与矩形中心位置，得出中心距。图形计算工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例结果数据输出（1）建立通讯联机①首先打开工具箱，添加一个网络TCP服务端工具到任务1里；②双击打开TCP服务端T011工具，设置指定IP为，端口号为54600；③启用开始监听，如果还未连接上，监听栏显示黄色；如果通讯已经连接，则监听栏显示绿色，如图所示；TCP服务端工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例结果数据输出（2）读取通讯指令进行任务触发①分别在工具箱中依次添加接收文本工具，用来接收TCP服务端/TCP客户端/串口COM等通讯工具中传输过来的通讯指令，如图11.18所示；接收文本工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例结果数据输出②再添加条件执行工具，判断接收的数据需要执行哪个程序任务（如任务2/3/4/5/6/7/8/9……等），如图所示；条件执行工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例结果数据输出（3）数据输出①在检测任务2的末端添加生成文本工具，用来收集前面需要输出的数据，可以选择合适数据类型，如图所示；生成文本工具设置图第二节手机摄像头底座金属框尺寸测量应用案例结果数据输出②数据收集后，需要前面建立的TCP服务端工具，把数据传送给上位机/数据库/其它客户端，如图11.21所示。输出文本工具设置图机器视觉3D测量第一节什么是视觉测量？定义机器视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。应用尺寸测量：主要通过2D（即二维）的测量方式。2D尺寸测量主要应用于各种平面尺寸测量，如半径、宽度、长度、角度、轮廓度、位置度等。平面度测量：平面度测量主要通过3D（即三维）的测量方式。平面度测量是指被测实际表面对其理想平面的变动量。将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。。应用分类机器视觉测量主要应用在品质检测阶段，主要针对加工后的产品通过视觉测量的方法进行全自动化检测，如尺寸、平面度测量（产品是否凹凸不平）是否合格。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例什么是平面度测量？平面度测量是指被测实际表面对其理想平面的变动量。将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。案例背景：

属标定块加工出来后，对于表面检测的粗糙程度都会有不同的要求，最初的高度测量仪是高度规的方式，通过一个触点不断的测试产品表面的高度，人工产品的平面度，测试时间长，效率低。测量方法平面度误差测量的常用方法有如下几种：①平晶干涉法②打表测量法

③液平面法④光束平面法

⑤激光平面度测量仪⑥数据采集仪连接百分表测量方法①平晶干涉法用光学平晶的工作面体现理想平面，直接以干涉条纹的弯曲程度确定被测表面的平面度误差值。主要用于测量小平面，如量规的工作面和千分尺测量面的平面度误差。平面是由直线组成的，因此直线度测量中直尺法、光学准直法、光学自准直法、重力法等也适用于测量平面度误差。测量平面度时，先测出若干截面的直线度，再把各测点的量值按平面度公差带定义(见形位公差)利用图解法或计算法进行数据处理即可得出平面度误差。也有利用光波干涉法和平板涂色法测量平面误差的。光波干涉法常利用平晶进行，图为测量所得的不同干涉条纹。干涉条纹是直的，而且间距相等，只在周边上稍有弯曲。这说明被检验表面是平的，但与光学平晶不平行，而且在圆周部分有微小的偏差。干涉条纹弯曲而且间隔不相等，表明被检验表面是球形的，平晶有微小倾斜。条纹弯曲度约为条纹间距的1.5倍，表示平面度误差为1.5×0.3μm=0.45μm。干涉条纹呈圆形，同样表明被检验表面是球形表面。将条纹数目乘以所用光束波长的一半，即得所求的平面误差为1.5×0.3μm=0.45μm。干涉条纹成椭圆形排列，说明被检验表面是桶形的。可以把干涉图案作为被检验表面的等高线，因此可以画出该表面的形状。这种方法仅适宜测量高光洁表面，测量面积也较小，但测量精确度很高。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例测量方法②打表测量法打表测量法是将被测零件和测微计放在标准平板上，以标准平板作为测量基准面，用测微计沿实际表面逐点或沿几条直线方向进行测量。打表测量法按评定基准面分为三点法和对角线法：三点法是用被测实际表面上相距最远的三点所决定的理想平面作为评定基准面，实测时先将被测实际表面上相距最远的三点调整到与标准平板等高；对角线法实测时先将实际表面上的四个角点按对角线调整到两两等高。然后用测微计进行测量，测微计在整个实际表面上测得的最大变动量即为该实际表面的平面度误差。③液平面法：液平面法是用液平面作为测量基准面，液平面由“连通罐”内的液面构成，然后用传感器进行测量。此法主要用于测量大平面的平面度误差。

④光束平面法：光束平面法是采用准值望远镜和瞄准靶镜进行测量，选择实际表面上相距最远的三个点形成的光束平面作为平面度误差的测量基准面。

⑤激光平面度测量仪：激光平面度测量仪用于测量大型平面的平面度误差。⑥利用数据采集仪连接百分表测量平面度误差的方法。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例3D检测需求：(1)取样范围，去除弧边区域取样基准面(2)视野范围不小于20mm*25mm(3)安装高度不超过100mm(4)平面度检测精度≥0.03mm(5)检测速度：1pcs/s视觉应用优势：（1）替代人工测量平面度耗时长误差大，视觉自动定位，耗时短、误判率低；（2）替代传统接触式机械测量校准精度差的，3D测量精度高、速度快；（3）3D测量重复性高，并且可以以相同的方法一次一次的完成检测工作而不会感到疲倦。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例硬件选型视觉器件的选择，包括相机、镜头、光源和视觉控制器的选择。

（1）视觉控制器的选择：目前从需求应用确认，只需要一个相机，所以需要配备2个千兆网口，1个网口用来连接3D相机，另外1个网口用来与上位机进行通讯。3D相机处理速度要求较快，所以视觉控制器选择VDCPT-2,参数如第九章节表9.1所示。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例硬件选型

（2）3D传感器的选择：检测精度0.03mm，目前视野范围最小是20mm*25mm，则我们可以选择检测的实际视野范围为30mm*30mm，检测精度需要大于0.03mm，目前视觉龙公司的VD300-20传感器检测视野范围X方向是32mm，Z方向检测精度0.025，且安装高度为60mm，满足客户检测精度和安装要求。（3）硬件选型对应配置如下表。名称说明数量备注3D传感器VD300-201含电源线、IO线视觉控制器VDCPT-21龙睿智能相机DragonVision1第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（1）首先打开龙睿智能相机（Dragonvision）软件如图11.22采集3D高度伪彩图。。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（2）打开软件后添加软件通讯工具：工具箱→文件通讯→TCP服务器→接收文本→条件执行，如图11.23所示。工具箱添加工具示意图第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（3）TCP服务器设置：设置监听端口为54600（可以任意设置），设置访问的IP地址为（可以任意设置）；通讯未连接前一直监听，连接后则显示为连接成功，如图。TCP服务端工具设置第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（4）接收文本工具：通讯选择→TCP服务端→读取数据→设置保存→关闭。文本工具，主要是用来读取网络&串口里面接收到的文本数据，如图所示。接收文本工具设置图第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（5）条件执行：判断接收文本工具读取到的接收数据=2时执行任务2，如图所示。条件执行工具设置图第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（6）任务2工具添加：图像处理→图像采集，位置定位→几何定位，专用工具→平面度误差，文件通讯→输出文本。从工具箱添加工具到任务栏第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（7）图像采集：设置左键双击打开图像采集工具→仿真图像→打开图像→选择.hig后缀→选择11.hig图→打开即可完成高度图像采集，如图11.28所示（备注：此时显示图像为标定前图像）。图像采集离线图片添加第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（8）图像采集标定前与标定后图像如图11.29所示，（a）是标定前的图像，（b）是标定后的图像，从图中可看出标定前后图像显示有差异，但不影响实际测量。标定前后图像对比（a）（b）第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（9）如下图11.30所示，设置显示界面→单击刷（刷新界面显示）→选择采集图像，主界面设置显示正常。任务2图像界面显示第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（10）设置显示判断测量状态如下图所示。检测结果显示选择第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（11）几何定位设置：几何定位工具设置①区域设置：选择输入图像→采集图像→全图搜索→启用标定图像。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（11）几何定位设置：几何定位工具模板添加②模板设置：单击模板→设置绿色ROI区域→添加模板。

第三节金属标定块平面度检测应用案例软件应用

（11）几何定位设置：几何定位工具模板轮廓设置③编辑模板：创建模板→选择序号0→单击中心→单击裁剪→单击确定，模板设置完成。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（11）几何定位设置：几何定位工具搜索参数设置④搜索参数编辑：缩放：常规设置为1：1的比例，如果检测的产品尺寸有大小误差且误差值超过原有模板的2%时，才启用最大最小值，不过也要实际情况实际分析；角度：角度范围设置越大，定位时间越长；查找极性：启用仅用粗轮廓，目前产品单一，粗轮廓已经很稳定；排序：按质量排序；匹配百分比：可以按匹配程度来放大缩小，目前设置为70；一致性公差：目前设置为小。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（11）几何定位设置：几何定位工具输出参数设置⑤输出参数设置：输出结果有显示产品中心坐标位置（x、y、角度）→启用显示定位MARK→单击确认，模板工具设置完成，位置补正模板已经建立，如图所示。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（12）平面度误差工具设置图11.37平面度误差工具定位跟随①区域定位跟随设置，平面度检测区域中心跟随几何定位产品中心，设置位置补正变量，如图所示。平面度误差工具定位跟随第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（12）平面度误差工具设置图11.38平面度误差工具区域设置②平面度误差检测参数设置：移动ROI区域后，设置9宫格平面布点间格，如图11.38所示。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（12）平面度误差工具设置平面度误差工具输出结果③直接查看输出结果：平面度误差0.0117mm，如图所示。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

（12）平面度误差工具设置④测试结果，如下图所示，产品1的平面度误差是0.0117mm、产品2的平面度误差是0.0112mm，产品3的平面度误差是0.00114mm、产品5的平面度误差是0.0116mm，判断良品与不良品的上下限区间可以根据现场的实际情况在软件里面设置。产品1：0.0117mm

产品2：0.0112mm

第三节金属标定块平面度3D测量应用案例软件应用

产品测试结果产品3：0.0114mm

产品4：0.0116mm

第三节金属标定块平面度3D测量应用案例结果数据输出

（1）输出文本数据：通讯选择→TCP服务端→发送内容为平面度误差的判定结果数据，OK发送1，NG发送0，如图所示。输出文本工具设置第三节金属标定块平面度3D测量应用案例结果数据输出

（2）显示文本工具设置：显示文本工具设置①工具箱→系统工具→显示文本→输入图像→添加显示内容，如图所示。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例结果数据输出

（2）显示文本工具设置：显示文本工具显示参数设置②显示内容添加显示文本和判定显示颜色。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例结果数据输出

（2）显示文本工具设置：平面度误差显示效果图③显示效果图。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例结果数据输出

（2）显示文本工具设置：平面度误差显示效果图④自动运行显示效果图。第三节金属标定块平面度3D测量应用案例电池极耳折弯间隙测量案例了解其他案例请扫码其他3D测量类应用案例

第三节金属标定块平面度3D测量应用案例

本章小结

本章主要介绍了手机摄像头底座金属框尺寸测量与金属标定块的3D平面度检测的实际应用，还介绍的视觉应用工具有面阵相机、VD300、校准工具、IO16Bit、接收数据、条件执行、图像采集、几何定位、计算器、直线卡尺、检测直边、保存数据、保存图像、基准高度、平面度误差、图形计算等。

习题与思考1234VD300系列3D相机的工具设置需要注意哪些设置参数？直线卡尺的设置中影响边缘稳定性的设置有哪些？平面度设置的基面设置有几个？检图形计算工具可以计算哪些几何类型？视觉读码与识别第一节视觉读码与识别的主要应用应用条形码的读取与识别二维码（QR码和DM码）的读取和识别应用分类机器视觉读码与识别主要应用在品质检测阶段，针对加工后的产品通过视觉读码与识别的方法进行全自动化检测，如有无条码、条码是否贴错了、条码是否合格。读码和识别主要通过2D的测量方式来实现。第二节电池视觉条码读取应用案例案例背景：

条形码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的一种广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的自动识别技术，甚至当今最热门的电子商务、产、供、销一体化的供应链管理中都得到广泛的应用。具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。很多用于管理的条码也应运。本项目通过读取电池上的条码，保证条码能够准确地读取出来，如果无法读取条码或者是印刷错误条码的电池，后工段会进行返工处理。第二节电池视觉条码读取应用案例视觉检测需求：(1)读取条码(2)视野范围不小于100mmx100mm(3)安装高度:未限制(4)检测精度：能稳定完整识别出条码(5)检测速度：1pcs/s第二节电池视觉条码读取应用案例视觉应用优势：（1）读取速度快：与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的5倍，并且能实现"即时数据输入"。（2）别可靠性高：键盘输入数据出错率为1/300，利用光学字符识别技术出错率为1/10000，而采用条形码技术误码率低于1/1000000。（3）视觉采集信息量大：利用传统的一维条形码技术一次可采集几十位字符的信息，二维条形码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。（4）灵活实用：条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统，实现自动化识别，还可以与其他控制设备联接起来实现自动化管理。第二节电池视觉条码读取应用案例硬件选型视觉器件的选择，包括相机、镜头、光源和视觉控制器的选择。

（1）视觉控制器的选择：快速读取8个电芯的条码，速度要求较高，所以视觉控制器选择VDCPT-2,参数如第九章节表9.1所示。

（2）相机的选择：通过视野范围可以计算出视觉理论精度为100mm/2748=0.034mm，我们选择1000万像素相机，分辨率为3840*2748pix，视野范围为：长3840*0.034=130mm，宽2748*0.034=100mm，可以满足客户检测要求。（3）镜头的选择：视场长度/芯片长度=工作距离/焦距来平衡计算，可以选择12mm焦距的镜头，满足视野范围和客户安装高度的要求。（4）光源的选择：通过实际打光测试结果，中孔背光源打光测试的效果和稳定性最好，所以选择中孔背光源。第二节电池视觉条码读取应用案例硬件选型

（5）硬件选型对应配置如表所示。硬件选型对应配置表名称型号数量性能参数备注龙睿智能相机视觉控制器VDCPT-21CPU:≥I7内存：≥4G硬盘：≥500G含工控机，加密狗1000万相机VDC-M1070-A014-E1颜色：黑白帧率：10FPS接口：GIGE含电源线、网线12mm镜头VDLF-1214-91分辨率：900万像面：2/3光圈：1.4~16

模拟光源控制器VDLSC-APS24-21类型：模拟控制通道：双通道含电源线中孔背光源VDLS-FC205*170W1颜色：白色功率：10w尺寸：150*94*24.5mm含延长线第二节电池视觉条码读取应用案例硬件选型（6）安装示意图安装高度如图所示。相机镜头光源安装位置图第二节电池视觉条码读取应用案例软件应用龙睿智能相机提供了最先进的一维条码和二维数据矩阵代码读取技术。不管条码的符号、大小、质量、打印方法或代码所在表面如何，都能准确快速读取。龙睿智能相机软件有专门处理由于编码质量下降造成的各种极端差异算法，从任意方向读取条码并可同时读取多个码，还可解决打标质量较低或代码上损坏的时钟图案等问题。第二节电池视觉条码读取应用案例软件应用（1）一维码类别部分条码类别图UPC-AUPC-EITF-14EAN-8EAN-13LOGMARSEAN-14Code-128（A、B、C、Auto）药品监管码交叉25码（Interleaved2of5）EAN-128（a、b、c、Auto）邮件条码Code-39ITF电子监管码一维码类别表UPC-A类别条码UPC-E类别条码EAN-8类别条码EAN-13类别条码Code39类别条码Interleaved2of5类别条码EAN-14类别条码ITF-14类别条码第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（1）首先打开龙睿智能相机，进入软件管理员界面，如图。（2）添加任务，一般第一个任务是拿来通讯用的，第二个任务主要用来做测量，如图所示。管理员登录界面任务添加界面第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（3）在任务2里添加面阵相机工具，用来连接相机的。进入面阵相机界面，点击配置参数后，弹出对话框，在对话框内的相机类型选择你需要的相机类型，这里选择VDC，选择相机个数1个，相机安装方式选择固定向下看，相机IP为，电脑IP必须与此IP相同，配置完点击确定，然后选择实时显示。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（4）点击工具箱，或者单击鼠标右键出现工具箱选择，添加图像采集，点击进入图像采集配置界面，选择相机在线，选择面阵相机，点击应用，然后点击执行，关闭，这里也可以选择仿真图像，选择一张图片也可以。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（5）因为要读取条码，所以需要添加条码识别工具，点击工具箱，在检测识别模块里添加条码识别工具，点击条码识别工具，进入条码识别工具配置界面，在输入图像选择采集图像.第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（6）选择全图搜索，之后点击读码，之后就会在读码结果里显示结果，默认只会出现一个检测结果。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（7）如果需要全部显示结果，只需要点击输出界面，把检测个数修改为8，8代表检测工具最大识别条码个数为8个，点击确定，参数就配置好。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（8）点击执行或者执行任务，就可以显示出我们配置的结果，如果不能显示，那是因为修改了配置，这个时候需要点击刷的按钮刷新。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（9）点击工具箱添加生成文本工具，点击进入生成文本工具配置界面，数据类型选择String（字符串），点击添加，在值的文本框后面点击…进入，选择需要生成的数据，这里我们选择条码工具内的结果数组，点击测试，就会显示出我们选择的数据。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（10）已经完成了检测的配置了，需要配置输出了。点击任务1，进入任务1界面，点击工具箱，在文件通讯模块选择TCP服务端工具，点击进入配置界面，点击指定IP,就是你需要通讯的IP,这里我们选择，监听端口选择6000，点击开始监听。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（11）这里可以使用TCP模拟工具来进行通讯，IP04，端口为60000，点击创建，点击连接，如左图。（12）连接成功，可以通讯，如右图。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（13）通讯连接成功，配置接收外部发过来的数据。点击工具箱在文件通讯模块内添加接收文本工具，进入接收文本工具配置界面，通讯选择TCP服务端接收，点击读取数据就完成配置了（如左图）。（14）接收了外部的数据后，我们需要对数据选择判断，所以需要添加条件执行工具，点击逻辑控制模块内添加条件执行模块，然后进入配置界面，如右图。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（15）点击依据执行表达式后，选择接收文本内的接收数据，在旁边选择=和1的按钮添加，点击确定，然后退出界面（如左图）。（16）在执行工具和任务选择任务2，点击执行，设置，退出界面（如右图）。第二节电池视觉条码读取应用案例一维码读取实例配置（17）修改任务的属性，这里也可以修改任务的名称，进入属性界面，把任务1的执行类型改为主动执行，点击确定退出界面（如左图）。（18）回到任务2界面，配置输出文本工具，通讯选择选择TCP服务器，发送的内容选择生成文本，点击发送数据，退出界面（如右图）。（19）在主界面点击自动模式，开始在TCP模拟协议发送数据触发，因为设置的是收到1就触发，所以只有发1才能触发，软件触发后客户端就会收到软件设置的输出结果。

第二节电池视觉条码读取应用案例条码读取的应用案例其它读码应用案例

读者可以用微信扫如下二维码观看一次多条码读取的应用案例。二维码读取案例第一节视觉读码与识别的主要应用应用条形码的读取与识别二维码（QR码和DM码）的读取和识别应用分类机器视觉读码与识别主要应用在品质检测阶段，针对加工后的产品通过视觉读码与识别的方法进行全自动化检测，如有无条码、条码是否贴错了、条码是否合格。读码和识别主要通过2D的测量方式来实现。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（1）首先登入管理员界面如图所示。（2）添加任务，一般第一个任务是拿来通讯用的，第二个任务主要用来做测量。

（3）在任务2里添加面阵相机工具，用来连接相机的。进入面阵相机界面，点击配置参数后，弹出对话框，在对话框内的相机类型选择你需要的相机类型，这里选择VDC，选择相机个数1个，相机安装方式选择固定向下看，相机IP为，电脑IP必须与此IP相同，配置完点击确定，然后选择实时显示。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（4）点击工具箱，或者单击鼠标右键出现工具箱选择，添加图像采集，点击进入图像采集配置界面，选择相机在线，选择面阵相机，点击应用，然后点击执行，关闭，这里也可以选择仿真图像，选择一张二维码图片。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（5）因为要读取二维码，所以需要添加二维码识别工具，点击工具箱，在检测识别模块里添加二维码识别工具，点击二维码识别工具，进入条码识别工具配置界面，在输入图像选择采集图像。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（6）选择全图搜索，之后点击读码，之后就会在读码结果里显示结果，默认只会出现一个。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（7）如果需要全部显示结果，只需要点击输出界面，把检测个数修改为3，点击确定，参数就配置好了（如图12.26）。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（8）点击执行或者执行任务，就可以显示出配置的结果。如果不能显示，可能是因为修改了配置，所以这个时候需要点击刷的按钮刷新。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（9）点击工具箱添加生成文本工具，点击进入生成文本工具配置界面，数据类型选择String，点击添加，在值的文本框后面点击…进入，选择需要生成的数据，这里选择二维码工具内的结果数组，点击测试，就会显示出选择的数据。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（10）至此已经配置完成检测的配置了，需要配置输出的配置了，点击任务1，进入任务1界面，点击工具箱，在文件通讯模块选择TCP服务端工具，点击进入配置界面，点击指定IP,就是你需要通讯的IP,这里我们选择，监听端口选择6000，点击开始监听。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（11）在此可以使用TCP模拟工具来进行通讯，IP04，端口为60000，点击创建，点击连接。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（12）如左图所示，连接成功，可以通讯。（13）通讯连接成功后，来配置接收外部发过来的数据，点击工具箱，在文件通讯模块内添加接收文本工具，进入接收文本工具配置界面，通讯选择TCP服务端接收，点击读取数据，如右图完成配置。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（14）对数据选择判断，所以需要添加条件执行工具，点击逻辑控制模块内添加条件执行模块，然后进入配置界面（如图12.33）。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（15）点击依据执行表达式后，选择接收文本内的接收数据，在旁边选择=和1的按钮添加，点击确定，然后退出界面。第二节二维码读取应用案例二维码读取实例配置（16）在执行工具和任务选择任务2，点击执行，设置，退出界面。（17）修改任务的属性，这里也可以修改任务的名称，进入属性界面，把任务一的执行类型改为主动执行，点击确定退出界面（如左图）。（18）回到任务2界面，配置输出文本工具，通讯选择选择TCP服务器，发送的内容选择生成文本，点击发送数据，退出界面（如右图）。

（19）在主界面点击自动模式，开始在TCP模拟协议发送数据触发，因为设置的是收到1就触发，所以只有发1才能触发，软件触发后客户端就会收到软件设置的输出结果。

本章小结

本章主要介绍了一维码与二维码的常用编码类型，通过读码应用实例讲解了一维码与二维码读码的区别，主要介绍的视觉应用工具有面阵相机、IO16Bit、接收数据、条件执行、图像采集、几何定位、保存数据、保存图像、输出数据、条码识别、二维码等。

习题与思考12345一维码有哪些类型的编码？二维码有哪些类型的编码？条码识别工具可以读取多少个条码？二维码识别工具可以识别多少个二维码？如何通过评估文本判断读取码与实际码的对比？机器视觉检测案例视觉检测

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，将像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，从而对产品是否存在缺陷作出判断，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作