課件4-3視覺檢測(cè)系統(tǒng)概要doc資料

1、課件4-3視覺檢測(cè)系統(tǒng)概要1、光源 （1）光源的作用：、使視場(chǎng)具有足夠照度 - 整體亮度、突出特征量 、滿足一定的投影關(guān)系 - 位置變化、成像質(zhì)量、滿足一定的濾光要求 - 區(qū)別、對(duì)比度 1、光源 （2）一副好的圖像應(yīng)該具備如下條件： 、對(duì)比度明顯，目標(biāo)與背景的邊界清晰； 、背景盡量淡化而且均勻，不干擾圖像處理； 、與顏色有關(guān)的還需要顏色真實(shí)，亮度適中，不過度曝光。（3）、常見視覺光源：氙燈、高頻熒光燈、鹵素?zé)簦ü饫w光源)、LED 。1、光源氙燈鹵素?zé)舾哳l熒光燈LED（4）、常見視覺光源綜合性能對(duì)比1、光源2、鏡頭 （1） 作用：相當(dāng)于人眼的晶狀體、成像：沒有鏡頭，攝像機(jī)不能采集到任何圖像。、聚

2、焦：當(dāng)鏡頭成像平面不在攝像機(jī)像面上時(shí)，輸出圖像模糊不清 -調(diào)整鏡頭的位置，改變CCD與鏡頭基準(zhǔn)面的距離 、曝光：改變光積分時(shí)間/曝光量- 改變灰度（人眼所不具備的功能）、變焦：改變鏡頭的焦距 - 改變成象大小 （人眼所不具備的功能）2、鏡頭 （2） 組成：光圈/相對(duì)孔徑 光圈：控制鏡頭入光量的光學(xué)裝置。光圈大小用f值。 光圈數(shù)f#表示焦距與整個(gè)鏡頭有效同光孔徑的 比值。 光圈大小對(duì)圖片亮度的影響光圈較小圖片亮度較暗，工件和背景的對(duì)比度相對(duì)較低光圈中等圖片亮度一般，工件和背景的對(duì)比度一般光圈較大圖片亮度較亮，工件和背景的對(duì)比度較高2、鏡頭 （2） 組成：聚焦環(huán) 聚焦是成像的必要條件。 聚焦環(huán)不同

3、狀態(tài)下的成像效果：聚焦環(huán)未進(jìn)行調(diào)節(jié)，圖像模糊不清。調(diào)節(jié)聚焦環(huán)，圖像清晰度改善。繼續(xù)調(diào)節(jié)聚焦環(huán)，圖像完全清晰。 對(duì)系統(tǒng)的影響：圖像不清晰，難以呈現(xiàn)很好的圖像效果，降低系統(tǒng)精度，直接影響到機(jī)器視覺系統(tǒng)的整體性能，增加圖像處理難度。2、鏡頭 （3） 主要參數(shù)：焦距、光圈/相對(duì)孔徑、視場(chǎng)/視場(chǎng)角、工作距離、最大兼容CCD尺寸、景深、畸變、光學(xué)接口、鏡頭分辨率。視場(chǎng)/視場(chǎng)角景深光學(xué)接口2、鏡頭 （4）鏡頭分類 按功能分類：定焦鏡頭、變焦鏡頭、定光圈鏡頭 按視角分類：普通鏡頭、廣角鏡頭、遠(yuǎn)攝鏡頭 按焦距分類：短焦距鏡頭、中焦距鏡頭、長(zhǎng)焦距鏡頭 按用途分類：微距鏡頭、遠(yuǎn)心鏡頭、CCTV鏡頭 工業(yè)應(yīng)用中，最常

4、用的鏡頭為遠(yuǎn)心鏡頭和CCTV鏡頭。遠(yuǎn)心鏡頭成像原理遠(yuǎn)心鏡頭3、工業(yè)攝像機(jī) 攝像機(jī)是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。早期的攝像機(jī)沒有將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)的功能，所以稱為模擬相機(jī)。模擬相機(jī)一般需要和圖像采集卡配合使用。圖像采集卡將模擬相機(jī)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至電腦。而近年來的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)具有模擬轉(zhuǎn)換功能，并遵從一定的通信協(xié)議，所以能夠直接將采集到的圖像信號(hào)傳輸至電腦。這類攝像機(jī)稱之為數(shù)字相機(jī)，目前已成為機(jī)器視覺系統(tǒng)的主流攝像機(jī)了。工業(yè)模擬攝像機(jī)工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)4、圖像采集/處理卡（1）、主要功能：接收來自攝像機(jī)的圖像信號(hào)：模擬攝像機(jī) - 標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)。 數(shù)字?jǐn)z像機(jī) - 數(shù)字信號(hào) 。存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)

5、：容量大、速度高、存取方便。圖像處理：簡(jiǎn)單預(yù)處理 - 濾波、二值化。 圖像疊加 - 直線、圓、數(shù)字、符號(hào)。 圖像輸出：輸出到監(jiān)視器 - 監(jiān)視、觀察。 輸出到計(jì)算機(jī) - 圖像處理、模式識(shí)別。 4、圖像采集/處理卡 （2）、圖像采集/處理卡的種類： 外置式：獨(dú)立單元、單獨(dú)供電、功能全面、容易構(gòu)成視覺系統(tǒng) 圖像卡式：插入計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi) - 使用方便、速度快、成本低 傳輸式：數(shù)字?jǐn)z像機(jī) - 計(jì)算機(jī)接口/網(wǎng)絡(luò)傳輸（串行、并行、USB） 5、圖像處理系統(tǒng)（1）、信號(hào)處理電路 （1）、信號(hào)放大- 運(yùn)算放大電路（運(yùn)算放大器） （2）、噪聲抑制 - 信號(hào)淹沒在噪聲中； （3）、電壓/電流（V/A）轉(zhuǎn)換 - 需要電流輸出時(shí)； （4）、模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換 - 需要輸出數(shù)字信號(hào)時(shí)（2）、圖像處理：預(yù)處理+提取、識(shí)別、計(jì)算二、視