注冊(cè)注冊(cè)登錄登錄收藏驍銳收藏驍銳在線(xiàn)留言在線(xiàn)留言網(wǎng)站地圖網(wǎng)站地圖您好,歡迎來(lái)到驍銳科技官網(wǎng)!
自助下單

服務(wù)熱線(xiàn):0755-29898410

驍銳的好口碑不止在產(chǎn)品

大家都在搜:驍銳傳感器定制松下傳感器代理傳感器新聞傳感器新聞百科

當(dāng)前位置首頁(yè) » 驍銳科技新聞中心 » 資訊中心 » 行業(yè)資訊 » 機(jī)器視覺(jué)入門(mén)知識(shí)詳解

機(jī)器視覺(jué)入門(mén)知識(shí)詳解

返回列表 來(lái)源:驍銳科技 瀏覽:- 發(fā)布日期:2017-11-03 15:25:03【

 隨著工業(yè)4.0年代的到來(lái),機(jī)器視覺(jué)在智能制作業(yè)范疇的作用越來(lái)越重要,為了能讓更多用戶(hù)獲取機(jī)器視覺(jué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),包含機(jī)器視覺(jué)技能是怎么作業(yè)的、它為什么是完成流程自動(dòng)化和質(zhì)量改善的正確挑選等。小編為你預(yù)備了這篇機(jī)器視覺(jué)入門(mén)學(xué)習(xí)材料。

      機(jī)器視覺(jué)是一門(mén)學(xué)科技能,廣泛運(yùn)用于出產(chǎn)制作檢測(cè)等工業(yè)范疇,用來(lái)確保產(chǎn)品質(zhì)量,操控出產(chǎn)流程,感知環(huán)境等。機(jī)器視覺(jué)體系是將被吸取方針變換成圖畫(huà)信號(hào),傳送給專(zhuān)用的圖畫(huà)處理體系,依據(jù)像素散布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖畫(huà)體系對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取方針的特征,進(jìn)而依據(jù)判別的成果來(lái)操控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。

機(jī)器視覺(jué)優(yōu)勢(shì)機(jī)器視覺(jué)體系具有高功率、高度自動(dòng)化的特色,能夠完成很高的分辯率精度與速度。機(jī)器視覺(jué)體系與被檢測(cè)方針無(wú)觸摸,安全可靠。人工檢測(cè)與機(jī)器視覺(jué)自動(dòng)檢測(cè)的主要差異有:

為了更好地理解機(jī)器視覺(jué),下面,我們來(lái)介紹在詳細(xì)運(yùn)用中的幾種事例。

啤酒廠選用的填充液位檢測(cè)體系為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明:

   當(dāng)每個(gè)啤酒瓶移動(dòng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器時(shí),檢測(cè)傳感器將會(huì)觸發(fā)視覺(jué)體系宣布頻亮光,拍下啤酒瓶的相片。收集到啤酒瓶的圖畫(huà)并將圖畫(huà)保存到內(nèi)存后,視覺(jué)軟件將會(huì)處理或剖析該圖畫(huà),并依據(jù)啤酒瓶的實(shí)踐填充液位宣布經(jīng)過(guò)-未經(jīng)過(guò)呼應(yīng)。如果視覺(jué)體系檢測(cè)到一個(gè)啤酒瓶未填充到位,即未經(jīng)過(guò)檢測(cè),視覺(jué)體系將會(huì)向轉(zhuǎn)向器宣布信號(hào),將該啤酒瓶從出產(chǎn)線(xiàn)上除掉。操作員能夠在顯示屏上查看被除掉的啤酒瓶和持續(xù)的流程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)玩偶定位運(yùn)用

       現(xiàn)場(chǎng)有兩個(gè)振蕩盤(pán),振蕩盤(pán)1作用是把玩偶振蕩到振蕩盤(pán)2中,振蕩盤(pán)2作用是把玩偶從不和振蕩為正面。該運(yùn)用選用了深圳視覺(jué)龍公司VD200視覺(jué)定位體系,該體系經(jīng)過(guò)判別玩偶正不和,把玩偶處于正面的坐標(biāo)值經(jīng)過(guò)串口發(fā)送給機(jī)器人,機(jī)器人收到坐標(biāo)后運(yùn)動(dòng)抓取產(chǎn)品,當(dāng)振蕩盤(pán)中有許多玩偶處于不和時(shí),VD200視覺(jué)定位體系需判別不和玩偶數(shù)量,當(dāng)不和玩偶數(shù)量過(guò)多時(shí),VD200視覺(jué)體系發(fā)送指令給振蕩盤(pán)2把不和玩偶振成正面。

       該定位體系經(jīng)過(guò)玩偶外表的小孔來(lái)判別玩偶是否處于正面,核算出玩偶中心點(diǎn)坐標(biāo),發(fā)送給機(jī)器人。經(jīng)過(guò)VD200視覺(jué)定位體系完成自動(dòng)上料,大大削減人工本錢(qián),大幅進(jìn)步出產(chǎn)功率。

視覺(jué)檢測(cè)在電子元件的運(yùn)用:

      此產(chǎn)品為電子產(chǎn)品的按鈕部件,產(chǎn)品來(lái)料為料帶形式,料帶上面為雙排產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)對(duì)每個(gè)元器材定位后,運(yùn)用斑駁東西檢測(cè)產(chǎn)品固定區(qū)域的灰度值,來(lái)判別此區(qū)域有無(wú)缺膠情況。

      該運(yùn)用選用了深圳視覺(jué)龍公司的DragonVision視覺(jué)體系計(jì)劃,運(yùn)用兩個(gè)相機(jī)及光源合作機(jī)械設(shè)備,到達(dá)每次檢測(cè)雙面8個(gè)產(chǎn)品,每分鐘檢測(cè)大約1500個(gè)。當(dāng)呈現(xiàn)產(chǎn)品不良時(shí),立刻報(bào)警停機(jī),確保了產(chǎn)品的合格率和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)步出產(chǎn)功率。

機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)用范疇:

•辨認(rèn)

規(guī)范一維碼、二維碼的解碼

光學(xué)字符辨認(rèn)(OCR)和確認(rèn)(OCV)


•檢測(cè)

顏色和瑕疵檢測(cè)

零件或部件的有無(wú)檢測(cè)

方針?lè)轿缓头较驒z測(cè)•丈量

尺度和容量檢測(cè)

預(yù)設(shè)符號(hào)的丈量,如孔位到孔位的間隔


•機(jī)械手引導(dǎo)

輸出空間坐標(biāo)引導(dǎo)機(jī)械手準(zhǔn)確定位


機(jī)器視覺(jué)體系的分類(lèi)

•智能相機(jī)

•根據(jù)嵌入式

•根據(jù)PC

機(jī)器視覺(jué)體系的組成

•圖畫(huà)獲?。汗庠?、鏡頭、相機(jī)、收集卡、機(jī)械渠道

•圖畫(huà)處理與剖析:工控主機(jī)、圖畫(huà)處理剖析軟件、圖形交互界面。

•判定執(zhí)行:電傳單元、機(jī)械單元

光源---光路原理

照相機(jī)并不能看見(jiàn)物體,而是看見(jiàn)從物體外表反射過(guò)來(lái)的光。

鏡面反射:滑潤(rùn)外表以對(duì)頂角反射光線(xiàn)

漫射反射:粗糙外表會(huì)從各個(gè)方向漫射光線(xiàn)

發(fā)散反射:大都外表既有紋路,又有滑潤(rùn)外表,會(huì)對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行發(fā)散反射

•光源---作用和要求

在機(jī)器視覺(jué)中的作用

照亮方針,進(jìn)步亮度

構(gòu)成有利于圖畫(huà)處理的作用

克服環(huán)境光照影響,確保圖畫(huà)穩(wěn)定性

用作丈量的東西或參照

杰出的光場(chǎng)規(guī)劃要求

對(duì)比度顯著,方針與布景的鴻溝明晰

布景盡量淡化并且均勻,不攪擾圖畫(huà)處理

與顏色有關(guān)的還需要顏色實(shí)在,亮度適中,不過(guò)曝或欠曝;

•光源---光場(chǎng)結(jié)構(gòu)

明場(chǎng): 光線(xiàn)反射進(jìn)入照相機(jī)

暗場(chǎng):光線(xiàn)反射離開(kāi)照相機(jī)

•光源---結(jié)構(gòu)光源

運(yùn)用不同照明技能對(duì)被測(cè)方針會(huì)發(fā)生不同的影響,以滾珠軸承為例:

•相機(jī)

種類(lèi):線(xiàn)&面、隔/逐、黑/彩、數(shù)/模、低/高、CCD/CMOS

指標(biāo):象元尺度、分辯率、靶面巨細(xì)、感應(yīng)曲線(xiàn)、動(dòng)態(tài)規(guī)模、靈敏度、速度噪聲、填充因子、體積、質(zhì)量、作業(yè)環(huán)境等

作業(yè)形式:Free run、Trigger(多種)、長(zhǎng)期曝光等

傳輸方法:GIGE,Cameralinker,模仿

•相機(jī)--依照?qǐng)D畫(huà)傳感器區(qū)別

CCD相機(jī):運(yùn)用CCD感光芯片為圖畫(huà)傳感器的相機(jī),集光電變換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號(hào)讀取于一體,是典型的固體成像器材。  

CMOS相機(jī):運(yùn)用CMOS感光芯片為圖畫(huà)傳感器的相機(jī) ,將光敏元陣列、圖畫(huà)信號(hào)擴(kuò)大器、信號(hào)讀取電路、模數(shù)變換電路、圖畫(huà)信號(hào)處理器及操控器集成在一塊芯片上,還具有局部像素的編程隨機(jī)拜訪的長(zhǎng)處。

•相機(jī)--依照輸出圖畫(huà)顏色區(qū)別

單色相機(jī):輸出圖畫(huà)為單色圖畫(huà)的相機(jī)。

五顏六色相機(jī):輸出圖畫(huà)為五顏六色圖畫(huà)的相機(jī)。

•相機(jī)--按輸出信號(hào)區(qū)別

模仿信號(hào)相機(jī):從傳感器中傳出的信號(hào),被變換成模仿電壓信號(hào),即普通視頻信號(hào)后再傳

到圖畫(huà)收集卡中。

數(shù)字信號(hào)相機(jī):信號(hào)自傳感器中的像素輸出后,在相機(jī)內(nèi)部直接數(shù)字化并輸出。數(shù)字相機(jī)

又包含1394相機(jī)、USB相機(jī)、Gige相機(jī)、CameraLink相機(jī)等  

•相機(jī)--依照傳感器類(lèi)型區(qū)別

面掃描相機(jī):傳感器上像素呈面狀散布的相機(jī),其所成圖畫(huà)為二維“面”圖畫(huà)。

線(xiàn)掃描相機(jī):傳感器上呈線(xiàn)狀(一行或三行)散布的相機(jī),其所成圖畫(huà)為一維“線(xiàn)”圖畫(huà)。

•相機(jī)--CMOS VS CCD

CCD

CMOS

串行處理

并行處理

光線(xiàn)靈敏度高,圖畫(huà)對(duì)比度高

光線(xiàn)靈敏度低,圖畫(huà)對(duì)比度低,高動(dòng)態(tài)規(guī)模

低噪聲

存在固定形式噪音

集成度較低

高集成度,芯片上集成了許多功用

取圖速度慢,幀率低

取圖速度塊,幀率高

功耗一般

功耗較低

本錢(qián)較高

本錢(qián)低

•相機(jī)--傳感器的尺度

        圖畫(huà)傳感器感光區(qū)域的面積巨細(xì)。這個(gè)尺度直接決議了整個(gè)體系的物理擴(kuò)大率。如:1/3“、1/2”等。絕大大都模仿相機(jī)的傳感器的長(zhǎng)寬份額是4:3 (H:V),數(shù)字相機(jī)的長(zhǎng)寬份額則包含多種:1:1,4:3,3:2 等。

•相機(jī)--像素

        是成像于相機(jī)芯片的圖畫(huà)的最小組成單位。以200萬(wàn)像素的相機(jī)為例,滿(mǎn)屏有1600*1200個(gè)像素,成像于1/1.8英寸巨細(xì)的CCD芯片。

•相機(jī)--分辯率

      由相機(jī)所選用的芯片分辯率決議,是芯片靶面排列的像元數(shù)量。一般面陣相機(jī)的分辯率用水平緩筆直分辯率兩個(gè)數(shù)字表明,如:1920(H)x 1080(V),前面的數(shù)字表明每行的像元數(shù)量,即共有1920個(gè)像元,后邊的數(shù)字表明像元的行數(shù),即1080行。

•相機(jī)--幀率和行頻

      由相機(jī)的幀率/行頻表明相機(jī)收集圖畫(huà)的頻率,一般面陣相機(jī)用幀率表明,單位fps(Frame Per second),如30fps,表明相機(jī)在1秒鐘內(nèi)最多能收集30幀圖畫(huà);線(xiàn)性相機(jī)一般用行頻表明,單位KHz,如12KHz表明相機(jī)在1秒鐘內(nèi)最多能收集12000行圖畫(huà)數(shù)據(jù)。

•相機(jī)--快門(mén)速度(Shutter Speed)

      CCD/CMOS相機(jī)大都選用電子快門(mén),經(jīng)過(guò)電信號(hào)脈沖的寬度來(lái)操控傳感器的光積分(曝光)時(shí)間。關(guān)于一般性能的的相機(jī)快門(mén)速度能夠到達(dá)1/10000-1/100000秒。  

       卷簾快門(mén)(Rolling Shutter):大都CMOS圖畫(huà)傳感器上運(yùn)用的快門(mén),其特征是逐行曝光,每一行的曝光時(shí)間不一致。

        全局快門(mén)(Global Shutter):CCD傳感器和極少數(shù)CMOS傳感器選用的快門(mén),傳感器上一切像素同時(shí)間曝光。

•相機(jī)--智能相機(jī)

        智能工業(yè)相機(jī)是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺(jué)體系。它將圖畫(huà)的收集、處理與通信功用集成于單一相機(jī)內(nèi),然后供給了具有多功用、模塊化、高可靠性、易于完成的機(jī)器視覺(jué)解決計(jì)劃。智能工業(yè)相機(jī)一般由圖畫(huà)收集單元、圖畫(huà)處理單元、圖畫(huà)處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等構(gòu)成。由于運(yùn)用了最新的 DSP、FPGA及大容量存儲(chǔ)技能,其智能化程度不斷進(jìn)步,可滿(mǎn)意多種機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)用需求。


•鏡頭---主要參數(shù)

       工業(yè)的鏡頭大都是多組鏡片組合在一起的。核算時(shí)會(huì)忽略厚度對(duì)透鏡的影響將其等效成沒(méi)有厚度的播透鏡模型,即理想凸透鏡。

參數(shù):焦距/視場(chǎng)/物距/像距/光圈/景深/分辯力/擴(kuò)大倍數(shù)/畸變/接口

分辯率:對(duì)顏色和紋路的分辯能力。

畸變:鏡頭中心區(qū)域和四周區(qū)域的擴(kuò)大倍數(shù)不相同。

     畸變的校對(duì)一般用一清二楚的方格圖畫(huà)來(lái)進(jìn)行,進(jìn)程并不雜亂。一般如果畸變小于2%,人眼調(diào)查不到;若畸變小于CCD的一個(gè)像素,攝像機(jī)也看不見(jiàn)。

•鏡頭---分類(lèi)

CCTV鏡頭

專(zhuān)業(yè)攝影鏡頭

遠(yuǎn)心鏡頭

•鏡頭---遠(yuǎn)心鏡頭

        在丈量體系中,物距常發(fā)生改變,然后使像高發(fā)生改變,所以測(cè)得的物體尺度也發(fā)生改變,即發(fā)生了丈量誤差;即使物距是固定的,也會(huì)由于CCD靈敏外表不易準(zhǔn)確調(diào)整在像平面上,同樣也會(huì)發(fā)生丈量誤差。選用遠(yuǎn)心物鏡中的像方遠(yuǎn)心物鏡能夠消除物距改變帶來(lái)的丈量誤差,而物方遠(yuǎn)心物鏡則能夠消除CCD方位禁絕帶來(lái)的丈量誤差。


推薦閱讀

    【本文標(biāo)簽】:機(jī)器視覺(jué)
    【責(zé)任編輯】:驍銳科技版權(quán)所有:http://m.btcnz.cn轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處