工业基础及机器 7

智能制造控制技术项目二视觉单元的设计与调试任务2物料颜色检测任务设计与调试颜色抽取·BLOB分析·大小柑橘分拣计数项目二视觉单元的设计与调试任务2物料颜色检测任务设计与调试TASK物料颜色检测任务设计与调试黄色成熟·绿色未成熟·直径10cm分大小果颜色抽取+BLOB分析+数量上屏2.2.1任务要求任务要求|2.2.1任务要求按颜色和大小分拣柑橘，各色各大小数量上触摸屏分拣规则黄色柑橘＝成熟；绿色柑橘＝未成熟整箱中只要有绿色柑橘即为不合格品；全黄为合格品直径>10cm为大果；直径<10cm为小果工业相机检测不同颜色、大小柑橘各多少颗数量显示在触摸屏上，为后续分拣提供数据观看书中运行效果二维码视频2.2.2知识准备知识准备|1.颜色处理——颜色抽取从彩色图中分割出目标物体，得到二值图颜色抽取是将目标区域从彩色图片中分割出来的工具，最终得到只包含目标物体的二值图。主颜色空间：RGB/HSI/HSV。三通道阈值可通过建模自动生成。步骤操作1颜色区域选择：点击"颜色区域选择"后的矩形工具2在图像需要分割的目标区域中绘制ROI3自动生成三通道抽取阈值（建议值），不满足时按三通道直方图微调4运行后自动抽取通道范围内的目标物并二值化5点"+"参照同法创建多个颜色抽取列表（如黄色、绿色各一个）6结果显示中开启"面积输出判断"，按面积筛选输出结果知识准备|2.BLOB分析·3.WINCC组态BLOB分析统计目标个数、位置、形状，HMI显示结果定位——BLOB分析定义：在像素有限灰度级的图像区域中检测、定位或分析目标物体的过程。输出特征：存在性、数量（Blob个数）位置、形状、方向Blob间的拓扑关系本任务用BLOB的"个数"统计各颜色、各大小柑橘数量。WINCC组态画面组态参考前面章节画面组态。控制元素参考前面章节控制元素。本任务HMI已在任务要求页给出：数据显示区+操作区+拍照检测按钮。2.2.3任务实施任务实施|1.任务准备与系统连接S7-1214+海康相机+触摸屏，同一局域网通信设备清单西门子S7-1214CDC/DC/DC海康威视工业相机触摸屏（KTP系列）编程PC（安装VisionMaster视觉软件）交换机IO与IP分配元件符号地址/功能Q2.0挡料气缸（输出）同一局域网IPPLC：192.168.40.30视觉PC：192.168.40.203相机：192.168.40.36任务实施|2.PLC程序设计建立"视觉数据"DB块，5个int变量与视觉通信硬件组态与视觉数据DB硬件组态中勾选"允许来自远程对象的PUT/GET访问"新建"视觉数据"DB块，定义5个int变量右键DB块→属性→取消勾选"优化的块访问"挡料控制程序同任务四，不重复HMI按下"拍照测试"→把1写入"拍照"变量变量名类型拍照Int黄色大球数量Int黄色小球数量Int绿色大球数量Int绿色小球数量Int任务实施|3.视觉流程：颜色抽取+BLOB分析通信DB5偏移2，颜色抽取避白斑，按面积分大小通信设置（设备管理）设备管理→西门子S7DB编号：5偏移量：2，从DB5.DBX2.0开始字节长度：8（4个int=8字节）起始时间200ms，自动重试开启颜色抽取关键技巧RGB颜色空间放大显示只保留一个黄色珠子拉线避开中心白色斑点（灯光直射光斑）拉线要同时覆盖浅黄和深黄同样方法再做一个绿色颜色抽取任务实施|4.BLOB分析参数单阈值+亮于背景+填充3000消白斑，按面积分大小参数设置值说明阈值方式单阈值低阈值100、高阈值100极性亮于背景让检测到的黄色球体显示为白色，结果更醒目查找个数100单画面最多统计100个Blob填充面积阈值3000灯光直射下球体中心白斑面积一般<3000，填3000可消除白斑黄色大球面积10000–15000对应直径>10cm的黄色成熟大果黄色小球面积5000–10000对应直径<10cm的黄色小果BLOB链路：颜色抽取1（黄）→BLOB分析1（黄大，10000-15000）+BLOB分析2（黄小，5000-10000）颜色抽取2（绿）→BLOB分析3（绿大）+BLOB分析4（绿小），参数同上，面积范围按实际识别结果微调。任务实施|4.BLOB分析参数BLOB链路：颜色抽取1（黄）→BLOB分析1（黄大，10000-15000）+BLOB分析2（黄小，5000-10000）颜色抽取2（绿）→BLOB分析3（绿大）+BLOB分析4（绿小），参数同上，面积范围按实际识别结果微调。任务实施|4.BLOB分析参数BLOB链路：颜色抽取1（黄）→BLOB分析1（黄大，10000-15000）+BLOB分析2（黄小，5000-10000）颜色抽取2（绿）→BLOB分析3（绿大）+BLOB分析4（绿小），参数同上，面积范围按实际识别结果微调。任务实施|5.发送数据与联机运行通信→发送数据链接4个BLOB个数，联机验证发送数据配置工具箱→通信→发送数据，拖入流程连接"数据发送"与4个BLOB分析基本参数勾选"通信设备"选"1西门子S7"选"2各种颜色不同大小球体数量"点"+"加3个链接，分别选BLOB个数任务实施|5.发送数据与联机运行通信→发送数据链接4个BLOB个数，联机验证联机运行与数据格式操作：挡料伸出→料盒紧贴推料气缸→点"拍照检测"→2秒后松开。发送示例："1-02-3,2,1,1"1：PLC设备地址02：寄存器地址3：黄色大钢珠3颗2：黄色小钢珠2颗1：绿色大钢珠1颗1：绿色小钢珠1颗2.2.4拓展任务拓展任务|2.2.4拓展任务随机彩珠瓶体检测：手动拍照，显示数量、大小、颜色任务描述在视觉识别区随机放置含有一定数量彩珠的瓶体，点击触摸屏（HMI）"手动拍照"按钮，视觉判断瓶体内彩珠数量、大小和颜色，并在触摸屏显示"数量、大小、颜色"。2.2.5课后习题课后习题|2.2.5课后习题课后习题（填空）