机器视觉入门了解

重要:这些知识概括于《机器视觉使用手册》,写的挺好的。还写了两三章笔记的内容,还没涉及到核心内容,就不做这一行了。有兴趣可以去买来看一看

注释

微米:1mm=1 000μm

SPC:https://baike.baidu.com/item/SPC/722?fr=aladdin

嵌入式:https://baike.baidu.com/item/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%B3%BB%E7%BB%9F/186978?fromtitle=%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F&fromid=575465&fr=aladdin

阅正文读

1.1 机器视觉概念

定义:机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。

流程:利用光电系统采集图像,经过计算机或专用的图像处理模块进行数字化处理,根据图像的像素分布或者,亮度,和颜色等信息来进行尺寸、形状、颜色的判别。

总结:把计算机的快速性,可重复性,与人眼的视觉高度智能化和抽象能力相结合

1.2 机器视觉的优点

精度高

可以在众多部件中检测一个,不用接触,相机分辨率越来越高,比如现在很多应用到0.1微米数量级(1)

连续性

工作时长

稳定性

没有误判,但会在OK与NG中有临界值,可以将NG的多次检测

性价比高

取代人工,视觉系统的操作和维持费用也很低

灵活性

能满足各种需求,应用机器视觉系统传递持续、协调和精确测量SPC命令(2),在SP初中制造参数的是被持续监控的,保证参数在一定范围内。

生产效率高

速度快

1.3 机器视觉的发展史

1.3.1 国外机器视觉发展(大致)

20世纪50年代提出机器视觉概念

70年代真正开始发展

80年代进入发展正规

90年代发展趋于成熟

90年代以后高速发展

1.3.1.1 三个明显标志点

一、首先在机器人研究中发展起来的

二、20世纪70年代CCD图像传感器的出现,CCD摄像机替换硅靶摄像机是机器视觉是发展历程中的一个重要转折点

三、20世纪80年代 CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步

1.3.2  国内机器视觉发展的大致历程

20世纪80年代起步,90年代进入发展期,高速发展是近几年。

1990年以前,仅仅在大学和研究所中的实验室

20世界90年代初,工程师建立公司开发了第一代图像处理产品,例如基于ISA总线的灰度级图像采集卡

1990-1998年初级阶段,市场销售很低,国际厂商没有进入中国,1998之后越来越多的流水线工厂引入中国

1998-2002年定义为机器视觉概念引入其

2002年至今,发展期

1.3.3 机器视觉的发展

功能特点,随着工业自动化的发展逐渐完美和发展

发展方向:一是嵌入式(3),如传感器和智能相机;另一个是基于PC的视觉系统

1.3.3.1 嵌入式的应用:

嵌入式产品(传感器,智能相机)智能相机将图像采集、处理和通信功能集成于单一嵌入式系统内,从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案

方向是智能相机与基于危机的机器视觉系统之间的性能差异越来越小

1.3.3.2 基于PC的机器视觉的应用:

pc开放性、高度灵活的编程、良好的操作界面

PC-Based系统中通常含有高性能图像采集卡,或者高速接口

多开发平台的库函数支持,系统界面美观,图像处理能力越来越强

1.3.4机器视觉的发展趋势

技术方面:数字化,实时化,智能化

数字化是图像采集与传输的数字化

价格持续下降,市场份额迅速扩大

行业方面:发展更加迅速

1.4 机器视觉领域主要厂商

国外厂商:


国内厂商:



1.5 机器视觉系统类型

1.5.1 光学特征:

可见光机器视觉系统:基于CCD或者CMOS等传感器

非可见光机器视觉系统:基于X光、红外线以及超声波等传感器

1.5.2 应用领域

工业机器视觉

非工业机器视觉

1.6 机器视觉系统特点

精度高

能对一千个或更多目标中的 一个进行空间测量

连续性

连续的多系统单独工作

灵活性

对各种不同的信息获取或测量

标准性

不同厂商的产品其标准也一致

成本效率高

替代人工

1.7 机器视觉系统构成

定义:用计算机来分析一个图像,并根据分析得出结论,然后给出下一步工作指令

应有:

1.可以检测目标(监视,检测与控制)

2.可以创造一个部件,运用光学器件,软件直接指导制造过程(虚拟制造)

构成:

传感检测系统,光源系统,光学系统(镜头),采集系统(相机,采集卡),图像处理系统(计算机视觉,软件),图像测控系统(控制软件、运动控制),监视系统,通讯输入/输出

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