機器視覺技術(shù)與應(yīng)用實戰(zhàn)-視覺傳感器的概述和特點

視覺傳感器概述和特點視覺傳感器視覺傳感器是一種傳感器式的智能相機，在第一篇也初步介紹過。在本章我們以視覺龍的VDSR視覺傳感器舉例介紹它的定義、軟件、功能和應(yīng)用場景。傳感器操作比較簡單，但用戶界面友好，使用方便，與其它光電傳感器比較接近。視覺傳感器概述視覺傳感器是一種高度集成化的微小型機器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機內(nèi)，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實現(xiàn)的機器視覺解決方案。視覺傳感器一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成。由于應(yīng)用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲技術(shù)，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機器視覺的應(yīng)用需求，如圖。視覺傳感器的特點本節(jié)我們以深圳市視覺龍科技有限公司開發(fā)的一款視覺傳感器VDSR（VisionDragonSensoR）為例對該視覺傳感器的特點及優(yōu)勢進行介紹。VDSR視覺傳感器介紹VDSR視覺傳感器提供了具有針對性的視覺工具，實際應(yīng)用中可以當(dāng)做定位，檢測和讀碼傳感器使用，生產(chǎn)廠家提供了VDSR軟件，可通過PC或者平板電腦（AmdroidPad）進行配置，配置完成后可以脫機運行。于其它視覺傳感器不同，VDSR不提供鏡頭和光源，需要客戶根據(jù)項目要求自行選配，VDSR可以提供函數(shù)庫供客戶二次開發(fā)以滿足復(fù)雜的項目需求，可以看作一款簡單的智能相機。作為一款優(yōu)秀的一體化工業(yè)傳感器，VDSR內(nèi)置攝像頭、處理器、網(wǎng)絡(luò)連接和I/O接口等，所有這些元件都集成于一個體積小巧、可適應(yīng)狹窄空間的工業(yè)外殼中。功能特點及優(yōu)勢可通過以太網(wǎng)進行連接，視覺硬件間以太網(wǎng)連接是目前數(shù)據(jù)交互比較方便的方法。高度集成、一體化的函數(shù)庫，取圖和處理都集成在傳感器內(nèi)部，并提供了一體化的函數(shù)庫。無需編程，簡單配置，視覺傳感器應(yīng)對項目時，無需編程，簡單配置省卻了開發(fā)周期和技術(shù)難度。二次開發(fā)非常簡單，視覺傳感器提供了一體化的函數(shù)庫，使得二次開發(fā)非常簡單。無需昂貴的安裝定位，由于視覺傳感器相對結(jié)構(gòu)簡單，小巧安裝特別方便。毫米級的定位精度，可以達到毫米級別的定位精度。簡化了整體系統(tǒng)設(shè)計，視覺傳感器高度集成，無需編程，簡單配置從而簡化了項目的整體系統(tǒng)設(shè)計。VDSR視覺傳感器介紹特性32位DSPCPULAN以太網(wǎng):100MbpsI/O：2input/4output，每個output的輸出電流最高可達400mA像素：640*480pix（30萬像素）、1280*1024pix（130萬像素），CMOSSensor供電電壓：24V±20%DC,最大電流300mA工作溫度：0-55攝氏度，相對濕度0-80%，無冷凝保存環(huán)境：-20-60攝氏度，相對濕度0-80%，無冷凝最大幀率：60fps功耗：約1.5w

特點和特性可以應(yīng)用哪些場合自主研發(fā)，高度集成，一機多用。成本低VDSR緊湊的尺寸（80*45*20）,能安裝在極其狹窄的空間中。體積小1分鐘啟用，通過圖形界面，可輕松、直觀地創(chuàng)建新的檢測任務(wù)。易使用高分辨率確保提供高質(zhì)量的圖像，從而使您能檢查較小的細節(jié)。精準高效在以往光電傳感器所難以穩(wěn)定檢測的不正常反光的斜面等情形下，現(xiàn)在也可穩(wěn)定檢測。

還可應(yīng)對位置不定的檢測C利用360°模板匹配功能，只需將檢測部位控制在觀測區(qū)域內(nèi)就能夠準確識別。1臺傳感器即可解決最多4個點的識別。準備工作也順暢易行。一臺即可解決檢測難題VDSR視覺傳感器介紹尺寸產(chǎn)品尺寸如圖所示）VDSR視覺傳感器接口1.接口介紹如下圖所示，VDSR采用了以下接口：1：IO、電源和觸發(fā)接口2：以太網(wǎng)接口IO、電源和觸發(fā)接口:提供傳感器工作電源和與外界交換數(shù)據(jù)的物理IO

以太網(wǎng)接口：用于編輯檢測工具和參數(shù)和監(jiān)測運行狀態(tài)VDSR視覺傳感器接口IO、電源和觸發(fā)接口定義電纜線電源和I/O接口如圖所示VDSR視覺傳感器接口IO/接口的電氣規(guī)格VDSR系列智能相機帶有數(shù)字輸入和輸出接口，比如可以直接輸入光柵信號或氣動閥門的控制信號或一個觸發(fā)器的輸入和輸出。對于VDSR系列相機不同的接口特征如下表所示：應(yīng)當(dāng)接上所有電源引腳（引腳1，引腳2和引腳9），所有I/O的輸出電流總和不應(yīng)過1A。VDSR視覺傳感器接口IO/接口的功耗功耗取決于電源電壓，測試結(jié)果如表所示：VDSR視覺傳感器接口IO/接口的輸入接線方法VDSR相機與PLC/觸發(fā)器的輸入連接如圖所示VDSR視覺傳感器接口IO/接口的輸出接線方法VDSR相機與PLC/觸發(fā)器的輸出連接如圖所示VDSR視覺傳感器接口LAN/以太網(wǎng)接口VDSR相機LAN/以太網(wǎng)接口引腳分配如圖VDSR視覺傳感器接口LAN/以太網(wǎng)接口定義VDSR相機LAN/以太網(wǎng)接口引腳定義如圖VDSR視覺傳感器接口VDSR上的LED定義VDSR的8個LED的功能是顯示電源狀態(tài)信息、I/O和觸發(fā)脈沖輸入狀態(tài)信息等，如圖所示。VDSR與PC及各通信端的連接VDSR通過唯一一個以太網(wǎng)接口與外界連接，因而對于需要頻繁切換通信端的應(yīng)用場合，建議配合路由器使用，VDSR的固定IP為192.168.0.65，故路由器的LAN口或PC的IP應(yīng)配置為同一網(wǎng)段，網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一為255.255.255.0；對于僅有串口的通信端，可使用網(wǎng)口轉(zhuǎn)串口設(shè)備進行轉(zhuǎn)接。PC端IP配置見圖6.4，IP地址只要在192.168.0.xxx網(wǎng)段內(nèi)即可。總結(jié)和習(xí)題思考本節(jié)主要介紹了視覺傳感器的特點和優(yōu)勢及特性，介紹了一些應(yīng)用場景。