基恩士CCD介紹與應(yīng)用概述課件

1、CCD基礎(chǔ)應(yīng)用制作人：RS-TECH審 核：張文燦0203基本概念CCD應(yīng)用實(shí)例目 錄 / contents CCD基本設(shè)置0405注冊圖像流程06常見問題處理01CCD簡介01CCD簡介CCD 介紹一、CCD 是英語 Charge Coupled Device（電荷耦合元件）的縮寫，是一種將圖像轉(zhuǎn)換為電信號的半導(dǎo)體元件。大小約為長寬各 1 厘米左右，由類似棋盤的格狀排列的小像素 (pixel) 組成。在使用CCD 拍照時，從目標(biāo)處反射的光線穿過透鏡，在CCD 上組成圖像。當(dāng)CCD 上的像素接受光線時，就會產(chǎn)生與光強(qiáng)度相對應(yīng)的電荷。該電荷被轉(zhuǎn)換為電子信號，以獲取各個像素接受的光強(qiáng)度（濃淡度）。

2、二、大部分圖像傳感器可以根據(jù)光強(qiáng)度將數(shù)據(jù)分為 256 個等級（8 位）。在最基本的黑白處理中，黑色（純黑色）的數(shù)值為 “0”，白色（純白色）的數(shù)值為 “255”，其它處于兩者之間的顏色則根據(jù)光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成其它數(shù)值。換言之，CCD 的每一個像素都有一個位于 “0” （純黑色）與 “255” （純白色）之間的數(shù)值（灰度）。例如，對于黑、白各占一半的灰色，其數(shù)值為“127”。三、CCD 的圖像數(shù)據(jù)是構(gòu)成 CCD 的各像素的數(shù)據(jù)的集合。像素數(shù)據(jù)用 256 級濃淡數(shù)據(jù)加以表示。四、圖像處理流程 1、拍攝： 拍取到合焦點(diǎn)且對比度良好的圖像 2、傳送 ： 將數(shù)據(jù)原封不動的快速發(fā)送至控制器 3、預(yù)處理： 將數(shù)據(jù)

3、加工至最適于進(jìn)行計(jì)量處理的圖像 主要處理：以高精度/高速的方式進(jìn)行符合檢測目的的處理 4、輸出 ： 與所有控制裝置相對應(yīng)的通訊方式CCD組成相機(jī)相機(jī)與光源CCD組成手柄控制器02基本概念1.像素： 中文全稱為圖像元素。像素僅僅只是分辨率的尺寸單位，而不是畫質(zhì)。從定義上來看，像素是指基本原色素及其灰度的基本編碼。像素是構(gòu)成數(shù)碼影像的基本單元，通常以像素每英寸PPI（pixels per inch）為單位來表示影像分辨率的大小。 實(shí)際應(yīng)用中最小分辨率的概念,每個像素寬度。 2.相似度： 像相似度計(jì)算主要用于對于兩幅圖像之間內(nèi)容的相似程度進(jìn)行打分，根據(jù)分?jǐn)?shù)的高低來判斷圖像內(nèi)容的相近程度。 影響因素：

4、 位置的影響 角度的影響 打光的影響3.個數(shù) 位置 角度 比率相似度4.基準(zhǔn)選擇及補(bǔ)償 基準(zhǔn)選擇要求：A,基準(zhǔn)需具有代表性B,基準(zhǔn)只針對同一物料參照補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)：CCD補(bǔ)償一定是在基準(zhǔn)物料組裝OK的情況下，將待測物料與其對應(yīng)基準(zhǔn)物料位置的偏差做補(bǔ)償。5.定位三因素： A,物料位置物料位置指物料整體位置B,抓取位置抓取位置指確定工作位置而所取特征的位置C,工作位置工作位置指工作直接作用的物料局部位置6.預(yù)處理： 03CCD應(yīng)用實(shí)例 BC抓取方案設(shè)計(jì) TRAY抓取方案設(shè)計(jì) MAGNET抓取方案設(shè)計(jì) 膠軌跡抓取方案設(shè)計(jì)04CCD的基本設(shè)置CCD的基本設(shè)置（1）開機(jī)后，打開XG Vision Termi

5、nal按圖示步驟開啟遠(yuǎn)程桌面。 （如果已經(jīng)將CCD控制器的IP地址由192.168.0.10改為192.168.1.10，可直接打開工控機(jī)上的Labview程序）CCD的通訊設(shè)置（2）修改語言：CCD操作界面默認(rèn)為英語，修改為簡體中文。FunctionGo OfflineSystem SettingSystem LanguageSimplified ChineseRestart Now（3）修改IP地址：Function（功能菜單）切換到停止模式設(shè)定輸出入Ethernet：改為192.168.1.10CCD的基本設(shè)置（4）拷貝程序：通過控制器上兩個SD卡插槽互相拷貝程序，將需要拷貝程序的控制器

6、內(nèi)存卡拆掉，插入已經(jīng)有程序的控制器的SD2插槽（注意：插拔SD卡需要將控制器斷電）。 Step1：切換到停止模式設(shè)定管理檢測設(shè)定另存/讀取另存為：SD2：/xg/archive/setting 執(zhí)行 Step2：切換到停止模式設(shè)定管理環(huán)境設(shè)定另存/讀取另存為：SD2：/xg/archive/ENV 執(zhí)行退出SD卡2CCD的基本設(shè)置將內(nèi)存卡拔出插回原控制器，讀取上兩步拷入的設(shè)定和環(huán)境。 Step3：切換到停止模式設(shè)定管理檢測設(shè)定另存/讀取讀取 Step4：切換到停止模式設(shè)定管理環(huán)境設(shè)定另存/讀取讀?。ㄗ⒁猓褐付ǚ椒ㄟx擇“全部”05注冊圖像流程BC注冊圖像選擇圖像設(shè)定范圍選擇預(yù)處理設(shè)定檢測條件設(shè)定

7、詳細(xì)設(shè)定判斷條件顯示設(shè)定九點(diǎn)+旋轉(zhuǎn)中心校正九點(diǎn)+旋轉(zhuǎn)中心校正1、設(shè)定校正方式，即九點(diǎn)+旋轉(zhuǎn)中心校正。2、確定MARK點(diǎn)，如上圖所示的十字，一般選擇十字交叉點(diǎn)作為MARK點(diǎn)參考位置。3、運(yùn)動X/Y/U軸系，完成后，CCD控制器會對其進(jìn)行處理，獲取其中心位置與X/Y方向。06常見問題處理查看CCD圖片的流程1、觀察CCD圖片是否清晰，清晰度是CCD抓取數(shù)據(jù)可靠的首要前提。以及看圖片的位置是否發(fā)生偏移，一旦發(fā)生偏移，說明CCD的相機(jī)位置變動，數(shù)據(jù)肯定發(fā)生變化。2、看圖片抓取綠線是否準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)是抓取出來的綠線的計(jì)算結(jié)果，抓取錯誤無法得到正確的計(jì)算結(jié)果。3、看抓取特征旁邊有沒有相似度很大的特征，這個是主

8、要干擾來源，可能是打光、物料臟、沒有撕膜等因素造成的4、看數(shù)據(jù)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)是判斷核心，一定要會看，數(shù)據(jù)的可靠性來源于前三點(diǎn)的保證。CCD常見問題和原因分析一、光源問題 1、原因描述：光源位置和水平度不好，打光效果不好 判斷方法：觀察圖片中是否有明顯的明暗層次2、原因描述：背光板位置不好，導(dǎo)致打光效果不好 判斷方法：觀察圖片中是否有明顯的明暗層次，或者不清晰二、打光效果1、原因描述： 打光太亮或者太暗，導(dǎo)致抓取不到特征點(diǎn) 判斷方法：圖片中特征點(diǎn)是否明顯，抓取是否OK2、原因描述：打光拍照效果不好，在特征點(diǎn)旁有相似度高的干擾 判斷方法：圖片中特征點(diǎn)旁邊是否有相似度很高的點(diǎn)三、鏡頭1、原因描述：鏡頭Z

9、軸高度變化，導(dǎo)致拍攝照片不清晰 判斷方法：觀察圖片清晰度好不好2、原因描述：鏡頭松動，抓拍不穩(wěn)定 判斷方法：觀察圖片清晰度和拍攝照片偏不偏3、原因描述：相機(jī)X、Y軸偏、傾斜或者拍照定位點(diǎn)移動導(dǎo)致不穩(wěn)定 判斷方法：觀察拍攝照片偏不偏四、物料1、原因描述：物料本身不好，和基準(zhǔn)物料偏差太大 判斷方法：物料形狀和外觀是否合格2、原因描述：物料上本身有相似物（TRAY上面的PSA） 判斷方法：圖片上面綠線抓取有沒有抓錯 3、原因描述：物料臟，導(dǎo)致拍攝抓到臟東西 判斷方法：圖片上面有沒有異物，并看實(shí)物上面有沒有臟東西4、原因描述：物料沒有放好，角度太大或者位置偏差太大導(dǎo)致抓錯物料沒有放好，角度太大或者位置偏差太大導(dǎo)致抓錯 判斷方法：圖片上面物料安放位置有沒有太偏5、原因描述：物料沒有撕膜，導(dǎo)致打光效果發(fā)生變化 判斷方法：圖片打光效果有沒有不好五、基準(zhǔn)1、原因描述：基準(zhǔn)圖片不好，不能反映物料的中間狀態(tài) 判斷方法：連續(xù)發(fā)現(xiàn)物料有抓取不好的現(xiàn)象2、原因描述：選擇的