基于opencv的工業(yè)相機應(yīng)用開發(fā)-實驗報告

6/6《基于OpenCV的工業(yè)相機應(yīng)用開發(fā)》實驗報告學(xué)號姓名專業(yè)班級實驗地點指導(dǎo)教師實驗時間一、實驗?zāi)康呐c要求1.理解工業(yè)相機的主要參數(shù)與調(diào)節(jié)方法；2.利用光源、調(diào)節(jié)相機的方法提高采集圖像的質(zhì)量；3.利用機器視覺處理庫opencv的相關(guān)知識，從工業(yè)相機獲取圖像。二、實驗設(shè)備（環(huán)境）與要求PC機一臺、WindowsXp或Windows7操作系統(tǒng)、VC6.0軟件一套三、實驗容與步驟1.熟讀工業(yè)攝像頭相關(guān)技術(shù)開發(fā)手冊，掌握工業(yè)相機各種主要參數(shù)的意義與操作方法和注意事項。（1）工業(yè)鏡頭的接口有哪些？答：主流接口方式有C和CS接口，其中CS接口攝像機常用于小型安防，而C接口攝像機與鏡頭的組合在FA行業(yè)較為流行。C接口鏡頭可以與C、CS接口攝像機互用，兼容性更強；CS接口鏡頭兼容性較差，只能兼容CS相機而不兼容C接口攝像機。（2）工業(yè)鏡頭的基本參數(shù)有哪些？答：鏡頭的光圈，F(xiàn)值：鏡頭的明亮度與口徑和焦距的變化有關(guān)。一般用F值表示鏡頭的明亮度，另外鏡頭里有用于調(diào)整亮度的光圈構(gòu)件，可根據(jù)使用條件來調(diào)整通光量。焦距越小，景深越大;焦距越小，畸變越大;焦距越小，漸暈現(xiàn)象越嚴(yán)重，使像差邊緣的照度降低。工業(yè)鏡頭的視角，焦距：焦距是主點到成像面的距離。這個數(shù)值決定了攝影圍的不同。數(shù)值小，成像面距離主點近，是短焦距鏡頭。這種情況下的的畫角是廣角、可拍攝廣大的場景。相反的、主點到成像面的距離遠(yuǎn)時、是長焦距鏡頭，畫角變窄（望遠(yuǎn)）。焦距越小，景深越大;焦距越小，畸變越大;焦距越小，漸暈現(xiàn)象越嚴(yán)重，使像差邊緣的照度降低。請結(jié)合實際操作，說明工業(yè)相機調(diào)節(jié)的方法與注意事項。答：1）調(diào)焦：分整組移動和單組移動。整組移動是使整個鏡頭前后移動，不改變鏡頭的焦距；單組移動則通過轉(zhuǎn)動鏡頭的某一組透鏡來改變焦距。2）調(diào)節(jié)光圈：通過調(diào)節(jié)光圈上的LED強度來調(diào)節(jié)光圈，防止環(huán)境對成像造成的影響。3）放大縮?。和ㄟ^轉(zhuǎn)動鏡頭的某一組透鏡來放大縮小圖像成像。4）注意事項：使用時應(yīng)注意避免碰到鏡頭、不使用鏡頭時應(yīng)蓋上防塵蓋，以此保護鏡頭。2.熟悉HD-GY130W工業(yè)相機自帶的SDK開發(fā)包。（1）說明該工業(yè)相機SDK的主要功能。答：SDK包含相機外部接口的驅(qū)動和開發(fā)相關(guān)所需函數(shù)的庫文件，SDK會給出，把數(shù)據(jù)送到圖像分析軟件。（2）結(jié)合工業(yè)相機的示例說明利用OPENCV工具和SDK獲取圖像數(shù)據(jù)的主要步驟。答：插上電源、安裝驅(qū)動并打開軟件，通過軟件調(diào)試攝像機的鏡頭。3.結(jié)合單片機應(yīng)用和工業(yè)相機平臺，構(gòu)想一個缺陷檢測的實驗環(huán)境。檢測充電寶的商標(biāo)印刷是否完整：用機械手將充電寶放置于傳輸帶上，把攝像機固定于傳輸帶的某個位置，調(diào)試好相機并輸入完整的商標(biāo)信息；當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過相機下方時，相機上的感應(yīng)器感應(yīng)到物體時拍照采集圖片信息；將圖片信息送入相關(guān)的軟件程序中，與完整的商標(biāo)進行匹配計算，在允許細(xì)微差距圍下，匹配成功則產(chǎn)品繼續(xù)傳輸至指定的存放位置；若匹配失敗則用機械手抓取傳輸至商標(biāo)殘缺品處理處。采用51單片機硬件控制，機械手，工業(yè)自動傳輸帶，CD接口的工業(yè)攝像機與其磁盤吸附式支架。四、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理（1）通過該工業(yè)相機SDK對相機曝光參數(shù)進行調(diào)節(jié)，并實習(xí)分析參數(shù)調(diào)節(jié)的效果。答：分別增大模擬增益、曝光時間的值：說明模擬增益、曝光時間的值越高大，曝光越強。（2）通過該工業(yè)相機SDK對相機白平衡參數(shù)進行調(diào)節(jié)，并實習(xí)分析參數(shù)調(diào)節(jié)的效果。答：先啟用白平衡的自動模式，再將白平衡設(shè)置為手動檔模式，并分別調(diào)節(jié)其紅色、綠色、藍色增益，觀察其效果變換：調(diào)大紅色增益：調(diào)大綠色增益：（3）通過該工業(yè)相機SDK對相機白尺寸、對比度、亮度等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，并實習(xí)分析參數(shù)調(diào)節(jié)的效果。答：調(diào)節(jié)白尺寸：通過白尺寸的調(diào)節(jié)可控制鏡頭下想要截取的部分。調(diào)節(jié)對比度：通過移動對比度條塊控