機器視覺概述及相機開發(fā)初步

機器視覺概述及相機開發(fā)初步第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述什么是機器視覺？您認(rèn)為機器視覺可以做什么？第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述優(yōu)勢空間分辨力，通過配置各種光學(xué)鏡頭可以觀測小到微米，大到天體的目標(biāo)。速度，相機快門時間可達微秒級，高速相機幀率可達1000以上。感光范圍，從紫外到紅外很寬的光譜范圍，還有X光特殊相機。第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述醫(yī)療領(lǐng)域第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述交通領(lǐng)域第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述工業(yè)領(lǐng)域第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域半導(dǎo)體汽車制造電子部件設(shè)備印刷食品藥品監(jiān)控交通遙感玻璃業(yè)新能源第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五機器視覺系統(tǒng)概述機器視覺系統(tǒng)構(gòu)成常見的組成部分包括兩大部分圖像獲取：照明光源，光學(xué)鏡頭，工業(yè)相機，圖像采集卡。圖像處理：圖像處理軟件。

第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源照明光源第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源目的將被測物體與背景盡量明顯分別，獲得高品質(zhì)、高對比度的圖像。重要性直接影響處理精度和速度，甚至系統(tǒng)的成敗。第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源高頻熒光燈鹵素?zé)鬖ED燈第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五LED光源的優(yōu)勢可制成各種形狀、尺寸及各種照射角度；可根據(jù)需要制成各種顏色，并可以隨時調(diào)節(jié)亮度；通過散熱裝置，散熱效果更好，光亮度更穩(wěn)定；使用壽命長（約3萬小時，間斷使用壽命更長）；反應(yīng)快捷，可在10us或更短的時間內(nèi)達到最大亮度；電源帶有外觸發(fā)，可以通過計算機控制，起動速度快，可以用作頻閃燈；運行成本低、壽命長的LED，會在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢；可根據(jù)客戶的需要，進行特殊設(shè)計。照明光源第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源暗視野亮視野兩種常見正向打光方式第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源兩種常見正向打光方式暗視野亮視野第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源低角度第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源前向光第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五照明光源背光第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測光學(xué)鏡頭第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測分辨率焦距景深兼容芯片尺寸遠(yuǎn)心畸變第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭分辨率板第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測鏡頭兼容芯片尺寸和相機芯片尺寸關(guān)系第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測景深第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測放大率物距焦距第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五光學(xué)鏡頭印刷和紙張檢測鏡頭畸變筒形畸變（常見）枕形畸變（特殊）第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測工業(yè)相機第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測工業(yè)相機有多種類型常見的分類方式如下黑白相機和彩色相機面陣相機和線陣相機CCD相機和CMOS相機模擬相機，數(shù)字相機，智能相機第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測CCD和CMOS是顯示芯片的兩種不同制作工藝。CCD:幀曝光CMOS:行曝光第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測行曝光幀曝光第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測光源鏡頭被測物體圖像數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)z像機（USB/1394a/1394b/GigE/CameraLink）圖像內(nèi)存中數(shù)字圖像應(yīng)用結(jié)果孔半徑1233.147mm3.052mm2.785mm機器視覺軟件FGI/O第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測CameraLinkUsb2.01394a1394bGigE速度Base:1.5GbpsMedium:3.8GbpsFull:5.1Gbps480Mbps400Mbps800Mbps1000Mbps距離10m5m4.5m4.5m100m優(yōu)勢1.帶寬高2.有帶預(yù)處理功能的采集設(shè)備3.抗干擾能力強1.易用2.價格低3.多相機1.易用，價格低，多相機2.傳輸距離遠(yuǎn)，實際線纜可達到17.5m，光纖傳輸可達100m3.有標(biāo)準(zhǔn)DCAM協(xié)議4.CPU占用最低1.易用，價格低，多相機2.傳輸距離遠(yuǎn)，線纜價格低3.標(biāo)準(zhǔn)GigEVision協(xié)議缺點1.價格高1.無標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議2.CPU占用高1.長距離傳輸線纜價格稍貴1.CPU占用高2.對主機配置要求高3.有時存在丟包現(xiàn)象第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機印刷和紙張檢測PCI-32PCI-Express速度133MBps1x266MBps2x266*2MBps4x266*4MBpsPCIExpress采用的是點對點通信機制，各個插槽都將通過各自獨享的通道發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，這樣就可以避免出現(xiàn)不同設(shè)備同時爭搶系統(tǒng)和CPU資源的情況。一個1394B口相機需要傳輸?shù)膱D像帶寬為64MB/s，同時傳輸兩個連續(xù)采集的1394B相機，使用PCI-Express接口的數(shù)據(jù)采集卡。第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機如何評價工業(yè)相機的好壞？1、通用性（分辨率、接口通用性）2、穩(wěn)定性3、色彩還原性4、開發(fā)使用（支持多種SDK，支持各種語言：VC，VB，Delphi，C#，VB.NET等。）支持多種標(biāo)準(zhǔn)圖像軟件：Labview，MVTecHalcon，ActiveVisionTools，Matlab，StreamPix及其他一切FireWire標(biāo)準(zhǔn)相機的軟件。第35頁，共37頁，2023年，2月20日，星期五工業(yè)相機AVT相機驅(qū)動AVTFirePackage隨光盤附帶的驅(qū)動，能控制相機全部特性。應(yīng)用最廣泛。AVTDirectFirePackageWDM，DirectX和TWAIN驅(qū)動，推廣了相機的適應(yīng)性。AVTActiveFirePa