實訓一機器視覺技術(shù)

實訓一機器視覺技術(shù)（一）機器視覺技術(shù)目標→圖像攝入裝置（CMOS和CCD）→圖像信號→圖像辦理系統(tǒng)→數(shù)字化信號機器視覺系統(tǒng)構(gòu)成部分：光源、鏡頭、相機、圖像辦理單元、圖象辦理軟件、監(jiān)督器、輸入/輸出控制單元。特色：提升生產(chǎn)的柔性和自動化程度。應(yīng)用：生產(chǎn)流水線的檢測系統(tǒng)（汽車部件、紙幣印刷質(zhì)量）、智能交通管理系統(tǒng)、金相剖析、醫(yī)療圖象剖析、無人機、機器人等。（二）機器視覺實訓系統(tǒng)大恒DHLAB-BASE-PY-AF型平移式機器視覺教課實驗平臺構(gòu)成部分：相機安裝模塊、光源安裝模塊、平臺方形載板、運動控制面板由構(gòu)成部分可推斷，在機器視覺系統(tǒng)辨別物體時，相機的焦距、光源的種類、光圈的大小、曝光時間的長短、載板挪動速度的大小都將會對獲得圖像產(chǎn)生不一樣的影響。平臺：速度可調(diào)；手動或自動運動模式；攝像頭：緊湊型數(shù)字攝像機感光元件：1/”CCD；分辨率為1628（H）x1236（V）；像素尺寸。（三）實訓內(nèi)容【1】一維條碼檢測條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，依據(jù)必定的編碼規(guī)則擺列，用以表達一組信息的圖形表記符，在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等很多領(lǐng)域都獲得寬泛的應(yīng)用。攝像機地點離檢測平面大體47cm，光源離檢測平面約36cm。實驗步驟以下：①擱置條形碼在載物平臺上，使其處于鏡頭正下方；②調(diào)整焦距、改變光圈大小，使物體清楚，對照度高、明暗適中；③利用計算機軟件控制相機對物體成像；④經(jīng)過改變曝光量、增益、光源、載物臺挪動速度，察看成像結(jié)果并加以比較。⑤結(jié)果以下：條形碼A不開光圈、無速度曝光量增益辨別結(jié)果10000沒有圖像25000不可以辨別600000正確辨別600005正確辨別60000錯誤辨別600007沒有圖像條形碼B不開光圈、無速度曝光量增益辨別結(jié)果600002沒有圖像60000正確辨別6000020錯誤辨別35000不可以辨別40000正確辨別開光圈曝光量增益辨別結(jié)果60000沒有圖像2000正確辨別速度曝光量增益辨別結(jié)果小60000正確辨別中60000錯誤辨別大60000錯誤辨別⑥部分截圖⑦思慮題a.想要調(diào)整平臺挪動速度，能夠使用平移平臺控制面板[速度調(diào)整]部分，翻開速度調(diào)整按鈕，旋轉(zhuǎn)旋鈕，控制速度。改換其余條形碼，一定再次經(jīng)過調(diào)焦、找到適合地點、適合曝光量、適合增益，才能夠正確辨別。不然會出現(xiàn)錯誤辨別或不可以成像的結(jié)果?！?】二維碼檢測二維碼為黑白相間、粗細不一樣的點陣圖形，經(jīng)過大大小小不一樣的黑白的點來儲存信息。檢測系統(tǒng)、實驗步驟同【1】結(jié)果：曝光量很小時，系統(tǒng)也能夠辨別；增益數(shù)在實驗過程中均大于3。議論加光源對辨別結(jié)果的影響：未補光補光即在此實驗中，光源的增補與否并沒能直接影響辨別精度。只需在實驗過程中，注意到曝光量、增益、光圈大小、光源補否以前互相協(xié)調(diào)，就可以使系統(tǒng)精確檢測辨別到二維碼的內(nèi)含信息。議論改變觸發(fā)模式對辨別結(jié)果的影響:平移平臺在挪動的過程中，能夠遇到觸發(fā)模式的控制。當變動觸發(fā)模式為“Line0”時，平臺在挪動經(jīng)過磁鐵標定點時，系統(tǒng)相機自動攝影并只在此時攝影。此時攝影獲得的圖像較為清楚，辨別正確度提升。思慮題其余二維碼即系統(tǒng)能夠辨別如微信、系統(tǒng)自動生成的一些二維碼。不過在進行辨別前，需要記得調(diào)焦、調(diào)整曝光量等數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)能夠成清楚的像，只有這樣，才能精確辨別。b.編寫辨別指定二維碼的Halcon程序。在經(jīng)過學習原有二維碼識其余程序代碼后，剖析得悉只需將過程中的“辨別”語句改為相應(yīng)的新二維碼信息，既能夠?qū)崿F(xiàn)辨別功能。語句改為：M1:=‘wangxiaohan’辨別功能實現(xiàn)截圖以下：傾斜旋轉(zhuǎn)二維碼，系統(tǒng)能夠辨別?！?】字符辨別此項實驗需要使系統(tǒng)辨別特定字符。此字符已由Halcon算子程序規(guī)定為“HALCON”，出現(xiàn)其余字符不行辨別。實驗過程如【1】中的①-④。實驗數(shù)據(jù)、截圖增補以下：曝光量增益辨別結(jié)果50000正確辨別50003正確辨別200000正確辨別右遮擋100000不可以辨別下遮擋100000錯誤辨別角遮擋100000錯誤辨別思慮題：對物體遮擋后，系統(tǒng)不可以夠100%正確辨別字符。如上圖所示，遮擋部分字符串或許遮擋下方、邊角，都可能使系統(tǒng)不可以精確辨別字符，還可能會產(chǎn)生錯誤辨別除字符外的物體。【4】一維丈量本實驗丈量一般芯片的管腳間距。實驗步驟：①置條形碼在載物平臺上，使其處于鏡頭正下方；②調(diào)整焦距、改變光圈大小，使物體清楚，對照度高、明暗適中；③利用計算機軟件控制相機對物體成像；④劃定“般配地區(qū)”，此步驟是為了在實質(zhì)應(yīng)用中，使相機在多個零件中，能夠經(jīng)過般配地區(qū)的特色，辨別出需要丈量的部件（即芯片）。⑤劃定“丈量地區(qū)”，此步驟是為了在辨別了特定部件后，在該部件的固定丈量地區(qū)內(nèi)才進行丈量，而不是無范圍的胡亂丈量。⑥相機收集后自動生成丈量數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)為像素單位。如需得悉切實管腳間距，要換算成標準長度單位。⑦額外丈量直尺間距，為單位換當作準備。實驗結(jié)果截圖速度慢靜止

速度快直尺思慮題改換其余芯片，其實不可以夠檢測成功。由于其“般配地區(qū)”其實不重合，所以系統(tǒng)不可以辨別芯片并進行丈量。測出來的數(shù)據(jù)單位是像素。在進行了直尺間距丈量后，可大概估計1mm代表此實驗中的單位“1”，所以能夠獲得管腳間距的公制長度值?！?】二維丈量對所給實驗工件丈量板的圖形進行丈量。能夠經(jīng)過系統(tǒng)獲得的數(shù)占有圓的直徑和矩形的面積。保持相機與平臺距離為47cm。加固背光源。實驗步驟同實驗【4】，一定劃定般配地區(qū)和丈量地區(qū)。實驗結(jié)果截圖：丈量過程中，有時會由于丈量地區(qū)劃定不規(guī)范或許丈量地區(qū)與般配地區(qū)重合時，致使系統(tǒng)沒法辨別且測定。思慮題：丈量數(shù)據(jù)仍為像素，可與【4】方法同樣，經(jīng)過成立標準長度單位與實驗中所得像素數(shù)據(jù)般配公式，再對實驗數(shù)據(jù)進行換算獲得真切的長度單位數(shù)據(jù)?！?】三維形狀般配對實驗所給工件進行丈量般配。能夠經(jīng)過系統(tǒng)獲得三維工件在圖像中的地點，并獲得工件在相機坐標系中的坐標和姿態(tài)。實驗步驟增補：設(shè)置般配參數(shù)；加載形狀模型；達成3D形狀般配。實驗結(jié)果截圖：思慮題：遮擋工件，不可以正確丈量。旋轉(zhuǎn)工件，其實不是任何角度都能夠丈量獲得正確結(jié)果?！?】木材分類系統(tǒng)本實驗用來檢測木板的種類。實驗流程：①木材模板創(chuàng)立：經(jīng)過對各種木板的材質(zhì)進行訓練，使系統(tǒng)“記憶”被測物的特色，能夠在辨別過程中對所給木板的材質(zhì)進行對照檢測。②達成訓練后，將隨意木板擱置在平移臺上，使系統(tǒng)對木板材質(zhì)進行辨別。如能夠在“材質(zhì)庫”中般配到適合材質(zhì)，顯示正確類型；如不能般配，則沒法顯示或許出現(xiàn)錯誤辨別。實驗結(jié)果截圖：（均能正確辨別）思慮題：光照改變會影響般配精度。有時過于強的光照，木材表面可能反光嚴重，會使系統(tǒng)鑒別錯誤，般配成其余材質(zhì)。下邊三幅圖為同一塊木板，因光照強度不一樣，而被系統(tǒng)般配不一樣材質(zhì)。（四）實訓心得實驗過程中如需議論某些參數(shù)關(guān)于結(jié)果的影響，必定要做到只改變議論量，其余變量保持不變