機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)） 課件 項(xiàng)目二 認(rèn)識(shí)機(jī)器視覺的工作過程

機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）任務(wù)1.1相機(jī)的選型項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)機(jī)器視覺的工作過程任務(wù)2.1圖像采集知識(shí)圖譜學(xué)習(xí)目標(biāo)1任務(wù)描述2相關(guān)知識(shí)3任務(wù)實(shí)施4任務(wù)評(píng)價(jià)5思考練習(xí)6PARTONE01PART學(xué)習(xí)目標(biāo)/知識(shí)目標(biāo)了解圖像及其參數(shù)和分類的相關(guān)知識(shí)。了解不同顏色空間的定義及原理。掌握DobotVisionStudio的界面組成。技能目標(biāo)能夠正確啟動(dòng)并打開軟件。能夠采集到清晰的圖像。能夠輸出并保存圖像。學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工。團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)。養(yǎng)成安全規(guī)范操作的行為習(xí)慣。PARTTWO02PART任務(wù)描述/任務(wù)描述啟動(dòng)軟件，采集清晰的積木圖像檢測(cè)對(duì)象12保存并輸出圖像PARTTHREE03PART相關(guān)知識(shí)/圖像及其參數(shù)1、圖像數(shù)字圖像位圖分辨率決定清晰度由像素點(diǎn)產(chǎn)生表現(xiàn)的色彩比較豐富有數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片、掃描儀掃描的圖片、計(jì)算機(jī)截屏圖等矢量圖與分辨率無關(guān)用線段和曲線描述圖像表現(xiàn)的色彩不豐富標(biāo)識(shí)、圖標(biāo)、Logo等圖像及其參數(shù)2、參數(shù)圖像分辨率單位長(zhǎng)度內(nèi)包含像素點(diǎn)的數(shù)量分辨率越高，圖像質(zhì)量越好，數(shù)據(jù)量就越大圖像大小整幅圖像所包含的總像素?cái)?shù)用寬度方向像素與高度方向像素的乘積表示圖像顏色圖像中所包含顏色的多少，與描述顏色所使用的位數(shù)有關(guān)圖像的位深越高，數(shù)據(jù)量越大，圖像質(zhì)量就越高圖像的分類二值圖像黑白圖像取值只有0（黑色）和1（白色）灰度圖像每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度來描述取值范圍為[0，255]RGB圖像彩色圖像，用紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三原色的組合來表示每個(gè)像素的顏色存放色彩較復(fù)雜的圖像索引圖像把像素值直接作為RGB調(diào)色板下標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)矩陣和彩色映射矩陣存放色彩較簡(jiǎn)單的圖像圖像顏色和灰度的多少圖像的顏色空間

顏色空間也稱彩色模型（又稱彩色空間或彩色系統(tǒng)），是在某些標(biāo)準(zhǔn)下用可接受的方式對(duì)彩色加以說明，是三個(gè)獨(dú)立變量綜合作用的結(jié)果。顏色空間（按基本結(jié)構(gòu)不同）基色顏色空間RGB顏色空間色、亮分離顏色空間YUV顏色空間HSV顏色空間HIS顏色空間圖像的顏色空間1、RGB顏色空間描述：模型為三維立方體，顏色用三維空間中的點(diǎn)表示，任意色光點(diǎn)都可以用R、G、B三色不同分量相加混合而成典型值：基色的亮度值為零，在原點(diǎn)處為黑色；三種基色都達(dá)到最高亮度，為白色；連接黑色與白色的對(duì)角線為灰色線RGB顏色空間圖像的顏色空間2、HSV顏色空間描述：比較直觀的顏色模型，是RGB色彩空間中的點(diǎn)在倒圓錐體中表示H是色調(diào)，其角度范圍為[0，2π]；S是飽和度，取值范圍為[0%，100%]；V是明度，取值范圍為[0%(黑)，100%(白)]HSV顏色空間圖像的顏色空間3、

HSI顏色空間描述：模型為雙六棱錐,

H定義顏色的頻率，為色調(diào)；S表示顏色的深淺程度，為飽和度；I表示強(qiáng)度或亮度I是強(qiáng)度軸，色調(diào)H的角度范圍為[0，2π]，其中，純紅色的角度為0，純綠色的角度為2π/3，純藍(lán)色的角度為4π/3HSI顏色空間圖像的顏色空間4、

YUV顏色空間描述：是電視中所謂的分量信號(hào)。“Y”是亮度信號(hào)，是亮度，也是灰度值；“U”和“V”是色差信號(hào)，是色度亮度：將RGB信號(hào)的特定部分疊加色度：定義色調(diào)與飽和度，分別用Cr和Cb來表示。Cr反映輸入信號(hào)紅色部分與亮度值間的差異；而Cb反映輸入信號(hào)藍(lán)色部分與亮度值同的差異YUV顏色空間DobotVisionStudio簡(jiǎn)介1、軟件概述DobotVisionStudio是越疆與海康威視聯(lián)合開發(fā)的視覺算法軟件平臺(tái)，平臺(tái)集成了機(jī)器視覺多種算法組件，適用多種應(yīng)用場(chǎng)景，可快速組合算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件或被測(cè)物的查找、測(cè)量、缺陷檢測(cè)等操作?？旖輬D標(biāo)軟件界面DobotVisionStudio簡(jiǎn)介2、配置環(huán)境類別最低配置推薦配置操作系統(tǒng)Windows7/10（32/64位中、英文操作系統(tǒng)）.NET運(yùn)行環(huán)境.NET4.6.1及以上CPUIntel3845或以上IntelCorei7-67003.4GHz或以上內(nèi)存4GB8G或更高網(wǎng)卡千兆網(wǎng)卡Inteli210系列以上性能網(wǎng)卡顯卡顯存1G以上顯卡，GPU相關(guān)深度學(xué)習(xí)功能需要顯存6GB及以上USB接口電腦需要有支持USB3.0的接口軟件啟用配置搭配算法平臺(tái)專用加密狗或授權(quán)文件DobotVisionStudio簡(jiǎn)介3、功能特性03特定的顯示方式04支持多平臺(tái)運(yùn)行01組件拖放式操作02圖片式可視化操作界面DobotVisionStudio簡(jiǎn)介4、主界面工具箱流程耗時(shí)顯示區(qū)域流程欄菜單欄快捷工具條流程編輯區(qū)域圖像顯示區(qū)域結(jié)果顯示區(qū)域鷹眼區(qū)域DobotVisionStudio簡(jiǎn)介5、工具箱DobotVisionStudio簡(jiǎn)介5、工具箱DobotVisionStudio簡(jiǎn)介5、工具箱DobotVisionStudio簡(jiǎn)介5、工具箱PARTFOUR04PART任務(wù)實(shí)施/軟件啟動(dòng)步驟1：將紅、綠、藍(lán)共3個(gè)積木放置在檢測(cè)區(qū)域。步驟2：進(jìn)入軟件界面。雙擊DobotVisionStudio軟件圖標(biāo)，彈出DobotVisionStudio客戶端，啟動(dòng)引導(dǎo)界面。DobotVisionStudio軟件啟動(dòng)引導(dǎo)界面軟件啟動(dòng)步驟3：選擇任一模塊，進(jìn)入DobotVisionStudio主界面。DobotVisionStudio軟件主界面圖像采集步驟1：增加“圖像源”工具。

在工具箱區(qū)域，將采集子工具箱中的“圖像源”工具拖拽到流程編輯區(qū)域，建立方案流程。建立方案流程圖像采集步驟2：設(shè)置“圖像源”參數(shù)。

雙擊0圖像源，在基本參數(shù)界面，“圖像源”選擇“相機(jī)”，單擊關(guān)聯(lián)相機(jī)右邊的“相機(jī)管理”，進(jìn)入相機(jī)管理界面。圖像源基本參數(shù)設(shè)置圖像采集步驟3：設(shè)置“相機(jī)管理”參數(shù)。

單擊“設(shè)備列表”右邊的加號(hào)，創(chuàng)建“全局相機(jī)1”，設(shè)置相機(jī)的參數(shù)。在“常用參數(shù)”界面，設(shè)置“相機(jī)連接”的參數(shù)和“像素格式”參數(shù)。

單擊“觸發(fā)設(shè)置”，設(shè)置“觸發(fā)源”為“SOFTWARE”，單擊“確定”。相機(jī)管理常用參數(shù)設(shè)置相機(jī)管理觸發(fā)設(shè)置圖像采集步驟4：選擇關(guān)聯(lián)相機(jī)。

在“圖像源”界面，單擊關(guān)聯(lián)相機(jī)右下角的小三角符號(hào)，選擇“1全局相機(jī)1”。圖像源關(guān)聯(lián)相機(jī)的選擇圖像采集步驟5：調(diào)整鏡頭的光圈。

在連續(xù)執(zhí)行的情況下，調(diào)節(jié)鏡頭的光圈，一般先將光圈調(diào)為2.8，鎖緊光圈。鏡頭的結(jié)構(gòu)圖像采集步驟6：初步調(diào)整相機(jī)的曝光時(shí)間。

單擊“連續(xù)執(zhí)行”按鈕來連續(xù)獲取圖像，進(jìn)入關(guān)聯(lián)相機(jī)的“相機(jī)管理”界面，對(duì)“1全局相機(jī)1”的曝光時(shí)間進(jìn)行初步調(diào)整，圖像大致看得到即可。點(diǎn)擊“確認(rèn)”返回到主界面。曝光時(shí)間的調(diào)整初調(diào)后的圖像圖像采集步驟7：調(diào)整鏡頭對(duì)焦環(huán)。

在連續(xù)執(zhí)行的情況下，先將圖像顯示區(qū)域的圖像放大，邊調(diào)節(jié)鏡頭對(duì)焦環(huán)，邊觀察圖像邊緣的過渡像素的多少，以過渡像素最少為最佳，確定好后，鎖緊對(duì)焦環(huán)。（a）過渡像素較多的原始圖像（b）過渡像素較多放大的圖像（c）過渡像素較多的原始圖像（d）過渡像素較多放大的圖像圖像采集步驟8：再次調(diào)整曝光時(shí)間。

左右拖動(dòng)曝光條，觀察圖像顯示區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像。當(dāng)圖像的顏色與肉眼直接觀察到的方塊顏色一致時(shí)，停止調(diào)節(jié)。點(diǎn)擊“確認(rèn)”返回到主界面，單擊“停止執(zhí)行”。相機(jī)采集到的圖像圖像輸出步驟1：增加“輸出圖像”工具。

在工具箱區(qū)域，將采集子工具箱中的“輸出圖像”工具拖拽到流程編輯區(qū)域，并與“0圖像源1”相連。輸出圖像方案流程圖像輸出步驟2：設(shè)置“輸出圖像”參數(shù)。

雙擊“2輸出圖像1”，打開“存圖使能”，根據(jù)需要選擇保存渲染圖還是原圖，設(shè)置好保存路徑和命名，單擊“執(zhí)行”和“確定”。打開存圖使能原圖存放路徑和命名設(shè)置圖像輸出到本地PARTFIVE05PART任務(wù)評(píng)價(jià)/任務(wù)評(píng)價(jià)類別考核內(nèi)容分值評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)自評(píng)互評(píng)師評(píng)理論了解圖像及其參數(shù)、分類的相關(guān)知識(shí)10

了解不同顏色空間的定義及原理10

了解DobotVisionStudio的界面組成15技能能夠啟動(dòng)軟件20

能夠采集到清晰的圖像20能夠輸出并保存圖像20素養(yǎng)遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度2

根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工2

團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)2

嚴(yán)格執(zhí)行6S現(xiàn)場(chǎng)管理2

養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練過程和結(jié)果的習(xí)慣，為下次訓(xùn)練總結(jié)經(jīng)驗(yàn)2

PARTSIX06PART思考練習(xí)/思考練習(xí)1按照?qǐng)D像顏色和灰度的多少，圖像分為哪幾類？簡(jiǎn)述RGB顏色空間。2DobotVisionStudio主界面由哪些區(qū)域組成？3THANKYOU!深圳市越疆科技公司機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）任務(wù)1.1相機(jī)的選型項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)機(jī)器視覺的工作過程任務(wù)2.2圖像處理學(xué)習(xí)目標(biāo)1任務(wù)描述2相關(guān)知識(shí)3任務(wù)實(shí)施4任務(wù)評(píng)價(jià)5思考練習(xí)6PARTONE01PART學(xué)習(xí)目標(biāo)/知識(shí)目標(biāo)了解圖像處理的概念。了解圖像處理的目的。了解常見的圖像處理方式。技能目標(biāo)能夠建立圖像處理方案流程。能夠正確設(shè)置圖像處理各個(gè)工具的參數(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工。團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)。養(yǎng)成安全規(guī)范操作的行為習(xí)慣。PARTTWO02PART任務(wù)描述/任務(wù)描述把采集到的彩色圖像，分別轉(zhuǎn)換成HIS、HSV圖像、并對(duì)其進(jìn)行二值化、旋轉(zhuǎn)、放大和縮小的處理；檢測(cè)對(duì)象12對(duì)帶有噪聲的本地圖像進(jìn)行濾波處理。PARTTHREE03PART相關(guān)知識(shí)/圖像處理的概念圖像處理研究的是二維圖像，是處理一個(gè)圖像或一組圖像之間的相互轉(zhuǎn)換的過程。圖像處理輸入的是圖像，輸出的也是圖像或與輸入圖像有關(guān)的特征、參數(shù)的集合。圖像處理圖像處理的目的消除無用的信息1增強(qiáng)信息的可識(shí)別性3最大限度簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)4恢復(fù)有用的信息2目的圖像處理的方式1、顏色轉(zhuǎn)換將RGB彩色圖像轉(zhuǎn)換成HSV、HSI、YUV空間的圖像。HSVHSIYUVRGB圖像處理的方式2、圖像二值化

是一種將圖像中目標(biāo)與背景區(qū)分開來的重要手段。圖像二值化丟掉了圖像中的紋理信息，保留了目標(biāo)的形狀信息。原圖二值化圖圖像處理的方式3、圖像變換

是圖像根據(jù)需要產(chǎn)生大小、形狀和位置的變化。圖像變換位置變換平移鏡像旋轉(zhuǎn)形狀變換放大縮小圖像處理的方式3、圖像變換

（1）圖像平移圖像平移會(huì)保留距離與方向角度。圖像平移圖像處理的方式3、圖像變換

（2）圖像旋轉(zhuǎn)指圖像以某一點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)一定的角度，形成一幅新圖像的過程。只是位置的變換。圖像旋轉(zhuǎn)圖像處理的方式3、圖像變換

（3）圖像縮放圖像縮?。簩?duì)原有的多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選或處理，獲得期望縮小尺寸的數(shù)據(jù)，并且盡量保持原有的特征不丟失。圖像放大：需要對(duì)多出的空位填入適當(dāng)?shù)闹?，是信息的估?jì)。圖像縮小圖像放大圖像處理的方式3、圖像變換

（4）圖像濾波是一種圖像降噪方法，可以消除圖像中混入的噪聲，為圖像識(shí)別抽取出圖像特征。高斯濾波：一種線性平滑濾波，高斯平滑濾波用于抑制服從正態(tài)分布的噪聲。中值濾波：一種非線性平滑濾波，用于消除圖像中的椒鹽噪聲。均值濾波：一種歸一化后的方框?yàn)V波，用于周期性的干擾噪聲。圖像濾波PARTFOUR04PART任務(wù)實(shí)施/圖像采集步驟2：打開DobotVisionStudio軟件，選擇通用方案，進(jìn)入軟件主界面。圖像采集結(jié)果步驟3：在工具箱的“采集”子工具箱中選擇“圖像源”模塊，并拖動(dòng)到流程編輯區(qū)。

進(jìn)行參數(shù)設(shè)置與調(diào)節(jié)，點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看圖像采集結(jié)果。步驟1：將檢測(cè)的對(duì)象（三種顏色的方塊）放置檢測(cè)區(qū)域。顏色轉(zhuǎn)換步驟1：增加“顏色轉(zhuǎn)換”工具。

在工具箱的“顏色處理”子工具箱中選擇“顏色轉(zhuǎn)換”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“0圖像源1”相連。1、

RGB轉(zhuǎn)灰度顏色轉(zhuǎn)換方案流程顏色轉(zhuǎn)換步驟2：重命名“顏色轉(zhuǎn)換”工具名稱。

選中“2顏色轉(zhuǎn)換1”，右鍵選擇“重命名”，將名稱修改為“RGB轉(zhuǎn)灰度”。1、

RGB轉(zhuǎn)灰度RGB轉(zhuǎn)灰度方案流程顏色轉(zhuǎn)換步驟3：“2RGB轉(zhuǎn)換灰度”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“2RGB轉(zhuǎn)灰度”打開參數(shù)設(shè)置界面，轉(zhuǎn)換類型設(shè)置為“RGB轉(zhuǎn)灰度”，轉(zhuǎn)換比例設(shè)置為“平均轉(zhuǎn)換比例”。1、

RGB轉(zhuǎn)灰度顏色轉(zhuǎn)換（RGB轉(zhuǎn)灰度）參數(shù)設(shè)置顏色轉(zhuǎn)換步驟4：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。1、

RGB轉(zhuǎn)灰度RGB轉(zhuǎn)灰度圖像結(jié)果顏色轉(zhuǎn)換步驟1：增加“RGB轉(zhuǎn)HSV”工具。

選擇“顏色處理”子工具箱的“顏色轉(zhuǎn)換”，拖拽到流程編輯區(qū)，與“2RGB轉(zhuǎn)灰度”相連，重命名為“RGB轉(zhuǎn)HSV”。2、

RGB轉(zhuǎn)HSVRGB轉(zhuǎn)HSV方案流程顏色轉(zhuǎn)換步驟2：“3RGB轉(zhuǎn)HSV”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“3RGB轉(zhuǎn)HSV”打開參數(shù)設(shè)置界面，輸入源保持默認(rèn)的“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”，轉(zhuǎn)換類型設(shè)置為“RGB轉(zhuǎn)HSV”，轉(zhuǎn)換比例設(shè)置為“第一通道”。2、

RGB轉(zhuǎn)HSV3顏色轉(zhuǎn)換（RGB轉(zhuǎn)HSV）參數(shù)設(shè)置顏色轉(zhuǎn)換步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。RGB轉(zhuǎn)HSV圖像結(jié)果2、

RGB轉(zhuǎn)HSV顏色轉(zhuǎn)換步驟1：增加“RGB轉(zhuǎn)HSI”工具。

選擇“顏色處理”子工具箱的“顏色轉(zhuǎn)換”，拖拽到流程編輯區(qū)，與“3RGB轉(zhuǎn)HSV”相連，重命名為“RGB轉(zhuǎn)HSI”。3、

RGB轉(zhuǎn)HSIRGB轉(zhuǎn)HSI方案流程顏色轉(zhuǎn)換步驟2：“4RGB轉(zhuǎn)HSI”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“4RGB轉(zhuǎn)HSI”打開參數(shù)設(shè)置界面，輸入源保持默認(rèn)的“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”，轉(zhuǎn)換類型設(shè)置為“RGB轉(zhuǎn)HSI”，轉(zhuǎn)換比例設(shè)置為“第一通道”。3、

RGB轉(zhuǎn)HSI4顏色轉(zhuǎn)換（RGB轉(zhuǎn)HSI）參數(shù)設(shè)置顏色轉(zhuǎn)換步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。RGB轉(zhuǎn)HSI圖像結(jié)果3、

RGB轉(zhuǎn)HSI顏色轉(zhuǎn)換步驟1：增加“RGB轉(zhuǎn)YUV”工具。

選擇“顏色處理”子工具箱的“顏色轉(zhuǎn)換”，拖拽到流程編輯區(qū)，與“4RGB轉(zhuǎn)HSI”相連，重命名為“RGB轉(zhuǎn)YUV”。4、

RGB轉(zhuǎn)YUVRGB轉(zhuǎn)YUV方案流程顏色轉(zhuǎn)換步驟2：“5RGB轉(zhuǎn)YUV”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“5RGB轉(zhuǎn)YUV”打開參數(shù)設(shè)置界面，輸入源保持默認(rèn)的“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”，轉(zhuǎn)換類型設(shè)置為“RGB轉(zhuǎn)YUV”，轉(zhuǎn)換比例設(shè)置為“第三通道”。5顏色轉(zhuǎn)換（RGB轉(zhuǎn)YUV）參數(shù)設(shè)置4、

RGB轉(zhuǎn)YUV顏色轉(zhuǎn)換步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。RGB轉(zhuǎn)YUV圖像結(jié)果4、

RGB轉(zhuǎn)YUV圖像二值化步驟1：增加“圖像二值化”工具。

在工具箱的“圖像處理”子工具箱中選擇“圖像二值化”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“5RGB轉(zhuǎn)YUV”相連。圖像二值化方案流程圖像二值化步驟2：“6圖像二值化”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“6圖像二值化”打開參數(shù)設(shè)置界面。在基本參數(shù)界面，“輸入源”為“2RGB轉(zhuǎn)灰度.輸出圖像”；在運(yùn)行參數(shù)界面，“二值化類型”為“硬閥值二值化”，“低閾值”為“65”，“高閾值”為“210”，結(jié)果顯示參數(shù)保持默認(rèn)。圖像二值化基本參數(shù)設(shè)置圖像二值化運(yùn)行參數(shù)設(shè)置備注：①硬閾值二值化適用于光照較為均勻，背景灰度較為單一的場(chǎng)景。②硬閾值二值化的低閾值和高閾值，是需要根據(jù)輸入圖像的目標(biāo)圖像的灰度值范圍來確定的。步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。圖像二值化運(yùn)行結(jié)果圖像二值化步驟1：增加“幾何變換”工具。

選擇“圖像處理”子工具箱的“幾何變換”，拖拽到流程編輯區(qū)，與“6圖像二值化1”相連，然后重命名為“旋轉(zhuǎn)變換”。1、

旋轉(zhuǎn)變換旋轉(zhuǎn)變換方案流程圖像變換步驟2：“7旋轉(zhuǎn)變換”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“打開參數(shù)設(shè)置界面”打開參數(shù)設(shè)置界面，在基本參數(shù)界面，“輸入源”選擇“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”，在運(yùn)行參數(shù)界面，鏡像方向選擇“無”，旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置為“90”。1、

旋轉(zhuǎn)變換圖像變換幾何變換（旋轉(zhuǎn)變換）基本參數(shù)設(shè)置幾何變換（旋轉(zhuǎn)變換）運(yùn)行參數(shù)設(shè)置步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。1、

旋轉(zhuǎn)變換圖像變換旋轉(zhuǎn)變換后結(jié)果圖旋轉(zhuǎn)變換前原圖步驟1：增加“仿射變換”工具。

在工具箱的“圖像處理”子工具箱中選擇“仿射變換”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“7旋轉(zhuǎn)變換”相連，然后重命名為“放大”。2、圖像放大圖像放大方案流程圖像變換步驟2：“8放大”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“8放大”打開參數(shù)設(shè)置界面，在基本參數(shù)界面，“輸入源”選擇“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”。在運(yùn)行參數(shù)界面，尺度設(shè)置為“2”，其他參數(shù)保持默認(rèn)。圖像變換仿射變換（放大）基本參數(shù)設(shè)置仿射變換（放大）運(yùn)行參數(shù)設(shè)置2、圖像放大步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果，放大后的圖像分辨率為5184*3888（原圖像分辨率為2592*1944）。2、圖像放大圖像變換圖像放大后結(jié)果圖原圖步驟1：增加“仿射變換”工具。

在工具箱的“圖像處理”子工具箱中選擇“仿射變換”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“8放大”相連，然后重命名為“縮小”。3、圖像縮小圖像縮小方案流程圖像變換步驟2：“9縮小”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“9縮小”打開參數(shù)設(shè)置界面，在基本參數(shù)界面，“輸入源”選擇“0圖像源1.圖像數(shù)據(jù)”。在運(yùn)行參數(shù)界面，尺度設(shè)置為“0.5”，其他參數(shù)保持默認(rèn)。圖像變換仿射變換（縮?。┗緟?shù)設(shè)置仿射變換（縮?。┻\(yùn)行參數(shù)設(shè)置3、圖像縮小步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果，放大后的圖像分辨率為1296*972（原圖像分辨率為2592*1944）。3、圖像縮小圖像變換圖像縮小后結(jié)果圖原圖步驟1：在流程編輯區(qū)的上方，點(diǎn)擊

添加流程。圖像濾波流程2中的圖像源方案流程步驟2：在流程2中，在工具箱的“采集”子工具箱中選擇“圖像源”模塊，并拖動(dòng)到流程編輯區(qū)。圖像濾波10圖像源參數(shù)設(shè)置步驟3：圖像源參數(shù)設(shè)置。

雙擊“10圖像源1”打開參數(shù)設(shè)置界面，圖像源設(shè)置為“本地圖像”，像素格式設(shè)置為“MONO8”。圖像濾波圖像濾波方案流程步驟4：在結(jié)果顯示區(qū)的常用參數(shù)欄，點(diǎn)擊

添加本地圖像。步驟5：在工具箱的“圖像處理”子工具箱中選擇“圖像濾波”模塊，拖動(dòng)到流程編輯區(qū)，并與“10圖像源1”相連。添加本地圖像圖像濾波圖像濾波運(yùn)行參數(shù)設(shè)置步驟6：“11圖像濾波”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“11圖像濾波1”打開參數(shù)設(shè)置界面，在運(yùn)行參數(shù)界面，圖像濾波類型設(shè)置為“中值”，其他參數(shù)保持默認(rèn)。圖像濾波圖像濾波運(yùn)行結(jié)果步驟7：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。原圖PARTFIVE05PART任務(wù)評(píng)價(jià)/任務(wù)評(píng)價(jià)類別考核內(nèi)容分值評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)自評(píng)互評(píng)師評(píng)理論了解圖像處理的概念5

了解圖像處理的目的10

掌握常見的圖像處理方式的原理15技能能夠獨(dú)立將相機(jī)采集到的彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像、HSI圖像、HSV圖像、YUV圖像10

能夠?qū)D像進(jìn)行二值化操作，正確設(shè)置參數(shù)20能夠?qū)D像進(jìn)行變換操作20能夠?qū)в性肼暤膱D像進(jìn)行圖像濾波處理10素養(yǎng)遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度2

根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工2

團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)2

嚴(yán)格執(zhí)行6S現(xiàn)場(chǎng)管理2

養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練過程和結(jié)果的習(xí)慣，為下次訓(xùn)練總結(jié)經(jīng)驗(yàn)2

PARTSIX06PART思考練習(xí)/思考練習(xí)1什么是圖像處理？有哪些常見的圖像處理方式？2圖像中有椒鹽噪聲，應(yīng)該選用哪一種圖像濾波方式？3THANKYOU!深圳市越疆科技公司機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）任務(wù)1.1相機(jī)的選型項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)機(jī)器視覺的工作過程任務(wù)2.3圖像分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1任務(wù)描述2相關(guān)知識(shí)3任務(wù)實(shí)施4任務(wù)評(píng)價(jià)5思考練習(xí)6PARTONE01PART學(xué)習(xí)目標(biāo)/知識(shí)目標(biāo)了解圖像處理與圖像分析的不同。了解模板匹配技術(shù)的原理。了解圖像分析的功能。技能目標(biāo)能夠建立識(shí)別豆子的方案流程。能夠正確設(shè)置各個(gè)工具的參數(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工。團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)。養(yǎng)成安全規(guī)范操作的行為習(xí)慣。PARTTWO02PART任務(wù)描述/任務(wù)描述從一堆檢測(cè)物品中分離出豆子；檢測(cè)對(duì)象12分析豆子的尺寸、面積和質(zhì)心坐標(biāo)。PARTTHREE03PART相關(guān)知識(shí)/圖像分析與圖像處理的不同側(cè)重點(diǎn)：研究圖像的內(nèi)容輸入：圖像輸出：圖像特征數(shù)據(jù)圖像分析側(cè)重點(diǎn)：圖像質(zhì)量方面的研究輸入：圖像輸出：圖像圖像處理圖像分析技術(shù)分析方法：模板匹配工作原理：提取圖像特征進(jìn)行模板匹配

相似度測(cè)量。圖像特征：形狀特征、紋理特征、顏色特征等。模板匹配：通過模板圖像在待匹配圖片中進(jìn)行遍歷，選擇一定的匹配方式能夠得到每個(gè)起始像素點(diǎn)的匹配值，最終匹配值最大的位置就是匹配位置。相似度測(cè)量：計(jì)算匹配目標(biāo)與模板的相似度。圖像分析功能識(shí)別位置用區(qū)域面積的中心點(diǎn)作為物體的位置識(shí)別形狀基于輪廓形狀與基于區(qū)域形狀識(shí)別顏色圖像RGB色彩空間與RGB的參考表進(jìn)行比照分析功能PARTFOUR04PART任務(wù)實(shí)施/圖像采集步驟2：打開DobotVisionStudio軟件，選擇通用方案，進(jìn)入軟件主界面。采集圖像方案流程步驟3：在工具箱的“采集”子工具箱中選擇“圖像源”模塊，并拖動(dòng)到流程編輯區(qū)。步驟1：將檢測(cè)的對(duì)象放置檢測(cè)區(qū)域。圖像采集設(shè)置相機(jī)管理參數(shù)步驟4：設(shè)置圖像源參數(shù)。

雙擊“圖像源”進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面。添加相機(jī)，設(shè)置相機(jī)管理的各項(xiàng)參數(shù)，其中“像素格式”為“MONO8”，調(diào)整好曝光時(shí)間，調(diào)節(jié)好光圈和對(duì)焦環(huán)。點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。采集的圖像識(shí)別出檢測(cè)對(duì)象步驟1：增加“BLOB分析”工具。

在工具箱的“定位”子工具箱中選擇“BLOB分析”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“0圖像源1”相連。BLOB分析1方案流程識(shí)別出檢測(cè)對(duì)象步驟2：“2BLOB分析1”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“2BLOB分析1”打開參數(shù)設(shè)置界面，基本參數(shù)保持默認(rèn)。在運(yùn)行參數(shù)界面，閾值方式設(shè)置為“單閾值”，低閾值設(shè)置為“30”，極性設(shè)置為“亮于背景”，打開面積使能，面積范圍下限設(shè)置為“1000”。2BLOB分析運(yùn)行參數(shù)設(shè)置步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。2BLOB分析1運(yùn)行結(jié)果識(shí)別出檢測(cè)對(duì)象BLOB分析2方案流程識(shí)別出球類步驟1：增加“BLOB分析”工具。

在工具箱的“定位”子工具箱中選擇“BLOB分析”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“0圖像源1”相連。步驟2：“3BLOB分析2”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“3BLOB分析2”打開參數(shù)設(shè)置界面，基本參數(shù)保持默認(rèn)。在運(yùn)行參數(shù)界面，閾值方式為“單閾值”，低閾值為“30”，極性為“亮于背景”，打開面積使能，面積范圍下限設(shè)置為“1000”，在高級(jí)參數(shù)中，將圓形度使能打開，圓形度范圍設(shè)置為“0.90-1.00”。3BLOB分析2運(yùn)行參數(shù)設(shè)置識(shí)別出球類步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。3BLOB分析2運(yùn)行結(jié)果識(shí)別出球類圖像運(yùn)算方案流程篩選出豆子步驟1：增加“圖像運(yùn)算”工具。

在工具箱的“圖像處理”子工具箱中選擇“圖像運(yùn)算”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“2BLOB分析1”和“3BLOB分析2”相連。圖像運(yùn)算參數(shù)設(shè)置篩選出豆子步驟2：“4圖像運(yùn)算1”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“4圖像運(yùn)算1”打開參數(shù)設(shè)置界面，圖像輸入欄的輸入源1為“2BLOB分析1.Blob圖像”，輸入源2設(shè)置為“3BLOB分析2.Blob圖像”；圖像運(yùn)算欄的運(yùn)算類型設(shè)置為“圖像減”。步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果。篩選出豆子4圖像運(yùn)算1運(yùn)行結(jié)果5BLOB分析3方案流程對(duì)豆子進(jìn)行分析步驟1：增加“BLOB分析”工具。

在工具箱的“定位”子工具箱中選擇“BLOB分析”，拖拽到流程編輯區(qū)，并與“4圖像運(yùn)算1”相連。5BLOB分析參數(shù)設(shè)置對(duì)豆子進(jìn)行分析步驟2：“5BLOB分析3”參數(shù)設(shè)置。

雙擊“5BLOB分析3”打開參數(shù)設(shè)置界面，在運(yùn)行參數(shù)欄，閾值方式設(shè)置為“不進(jìn)行二值化”，其他參數(shù)保持默認(rèn)。步驟3：點(diǎn)擊“執(zhí)行”，查看結(jié)果，從結(jié)果顯示區(qū)域就可以看到豆子的數(shù)量、周長(zhǎng)、面積、質(zhì)心坐標(biāo)、長(zhǎng)軸、短軸等結(jié)果。（a）圖像顯示區(qū)域的結(jié)果對(duì)豆子進(jìn)行分析（b）結(jié)果顯示區(qū)域的結(jié)果PARTFIVE05PART任務(wù)評(píng)價(jià)/任務(wù)評(píng)價(jià)類別考核內(nèi)容分值評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)自評(píng)互評(píng)師評(píng)理論了解圖像處理與圖像分析的不同5

了解模板匹配技術(shù)的原理10

了解圖像分析的功能15技能能夠建立識(shí)別豆子的方案流程30

能夠正確設(shè)置各個(gè)工具的參數(shù)30素養(yǎng)遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度2

根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工2

團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)2

嚴(yán)格執(zhí)行6S現(xiàn)場(chǎng)管理2

養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練過程和結(jié)果的習(xí)慣，為下次訓(xùn)練總結(jié)經(jīng)驗(yàn)2

PARTSIX06PART思考練習(xí)/思考練習(xí)1圖像處理與圖像分析有什么不同？簡(jiǎn)述模板匹配的原理。2常用的圖像特征有哪些？3THANKYOU!深圳市越疆科技公司機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級(jí)）任務(wù)1.1相機(jī)的選型項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)機(jī)器視覺的工作過程任務(wù)2.4結(jié)果輸出學(xué)習(xí)目標(biāo)1任務(wù)描述2相關(guān)知識(shí)3任務(wù)實(shí)施4任務(wù)評(píng)價(jià)5思考練習(xí)6PARTONE01PART學(xué)習(xí)目標(biāo)/知識(shí)目標(biāo)了解機(jī)器視覺系統(tǒng)的結(jié)果輸出對(duì)象。了解機(jī)器視覺系統(tǒng)的輸出內(nèi)容。了解機(jī)器視覺系統(tǒng)與其他設(shè)備的通信方式。技能目標(biāo)能夠采集到清晰的圖像。能夠使用顏色測(cè)量和抽取工具識(shí)別出所需圖像。能夠設(shè)置視覺與設(shè)備間的通信。學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)工作崗位職責(zé)，完成小組成員的合理分工。團(tuán)隊(duì)合作中，各成員學(xué)會(huì)合理表達(dá)自己的觀點(diǎn)。養(yǎng)成安全規(guī)范操作的行為習(xí)慣。PARTTWO02PART任務(wù)描述/任務(wù)描述檢測(cè)對(duì)象識(shí)別積木中紅色積木的個(gè)數(shù)；12輸出結(jié)果到顯示屏或其他設(shè)備上。PARTTHREE03PART相關(guān)知識(shí)/結(jié)果輸出對(duì)象顯示設(shè)備其他設(shè)備輸出對(duì)象一般是軟件界面、相機(jī)捕捉的畫面等內(nèi)容，以方便用戶操作和監(jiān)視系統(tǒng)。有觸摸屏、PLC和機(jī)器人控制器等。結(jié)果輸出內(nèi)容狀態(tài)信號(hào)01判定結(jié)果02測(cè)量值03字符串04通信方式通信方式UDP通信TCP/IP通信IO通信串口通信Modbus通信通信是連通算法平臺(tái)和外部設(shè)備的重要渠道，當(dāng)通信構(gòu)建起來以后既可以把軟件處理結(jié)果發(fā)送給外界，又可以通過外界發(fā)送字符來觸發(fā)相機(jī)拍照或者軟件運(yùn)行。通信方式1、串口通信串口通信是指串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)的通信方式。近距離通信，通信距離在12m范圍內(nèi)RS232通信方式ARS485通信方式B遠(yuǎn)距離通信，通信距離在1200m范圍內(nèi)通信方式2、

UDP通信

即用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是OSI參考模型中的一種傳輸層協(xié)議，也是一個(gè)非連接的協(xié)議。通信方式3、

TCP通信

即傳輸控制協(xié)議，是為了在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上提供可靠的端到端字節(jié)流而專門設(shè)計(jì)的一個(gè)傳輸協(xié)議，也是OSI參考模型中的一種傳輸層協(xié)議。在發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備階段，客戶端與服務(wù)器之間有三次交互，以保證連接的可靠性客戶端和服務(wù)端三次交互通信方式4、

IO通信

是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、串行數(shù)字通信協(xié)議，它的目的是在傳感器/執(zhí)行器與控制器間進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)交換。通信方式定義：應(yīng)用在電子控制器上的一種串行通信協(xié)議，是一種單主站的主/從通信模式，工作于OSI模型中的最高層，可為不同類型的總線或網(wǎng)絡(luò)所連接的設(shè)備之間的客戶機(jī)/服務(wù)器提供通訊。傳輸模式：RTU模式和ASCII模式。5、Modbus通信PARTFOUR04PART任務(wù)實(shí)施/圖像采集步驟2：打開DobotVisionStudio軟件，選擇通用方案，進(jìn)入軟件主界面。采集的圖像步驟3：在工具箱的“采集”子工具箱中選擇“圖像源”模塊，并拖動(dòng)到流程編輯區(qū)。雙擊“圖像源”進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，采集到清晰的圖像。步驟1：將檢測(cè)的對(duì)象隨機(jī)放置在檢測(cè)區(qū)域。篩選紅色積木方案流程增加顏色測(cè)量工具1、顏色測(cè)量步驟1：增加“顏色測(cè)量”工具。

將“顏色處理”子工具箱中的“顏色測(cè)量”工具拖拽到流程編輯區(qū)，并與“0圖像源1”相連接。篩選紅色積木1、顏色測(cè)量步驟2：設(shè)置“顏色測(cè)量”參數(shù)。

雙擊“2顏色測(cè)量1”，在基本參數(shù)界面，在ROI區(qū)域創(chuàng)建中選擇矩形框繪制，然后在圖像顯示框內(nèi)框出紅色的區(qū)域。運(yùn)行參數(shù)默認(rèn)RGB即可。顏色測(cè)量基本參數(shù)設(shè)置備注：在選擇顏色測(cè)量的區(qū)域時(shí)，框選不要超過積木邊緣。篩選紅色積木顏色測(cè)量結(jié)果1、顏色測(cè)量步驟3：?jiǎn)螕簟皥?zhí)行”，從模塊結(jié)果和當(dāng)前結(jié)果中均可查看到當(dāng)前測(cè)量的顏色信息值，包括每個(gè)通道的最大值、最小值、均值和方差。篩選紅色積木方案流程增加顏色抽取工具2、顏色抽取步驟1：增加“顏色抽取”工具。

將“顏色處理”子工具箱中的“顏色抽取”工具拖拽到流程編輯區(qū)，并與“2顏色測(cè)量1”相連接。篩選紅色積木2、顏色抽取步驟2：設(shè)置“顏色抽取”參數(shù)。

雙擊“3顏色抽取1”，在運(yùn)行參數(shù)界面，輸入上一步顏色測(cè)量的結(jié)果值，單擊“執(zhí)行”，結(jié)果顯示區(qū)為顏色抽取后的圖像。備注：顏色抽取實(shí)際就是對(duì)符合顏色的圖像進(jìn)行二值化的過程。顏色抽取運(yùn)行參數(shù)設(shè)置及結(jié)果識(shí)別紅色積木的數(shù)量方案流程增加快速匹配工具步驟1：增加“快速匹配”工具。

將“定位”子工具箱中的“快速匹配”工具拖拽到流程編輯區(qū)，并與“3顏色抽取1”相連接。識(shí)別紅色積木的數(shù)量步驟2：設(shè)置“快速匹配”基本參數(shù)。

雙擊“4快速匹配1”，在基本參數(shù)界面，輸入源為“3顏色抽取1.輸出圖像”，ROI區(qū)域欄ROI創(chuàng)建選擇矩形繪制，繪制矩形的ROI區(qū)域，需要覆蓋住傳送帶區(qū)域。方案流程增加快速匹配工具備注：快速匹配不能對(duì)彩色圖像進(jìn)行處理，只能對(duì)灰色圖像或二值化圖像進(jìn)行處理，所以輸入源為顏色抽取后的圖像。識(shí)別紅色積木的數(shù)量步驟3：創(chuàng)建快速匹配特征模板。

在特征模板界面，單擊“創(chuàng)建”按鈕，進(jìn)入模板配置界面。單擊“創(chuàng)建矩形掩?！卑粹o，拖動(dòng)覆蓋住積木。根據(jù)實(shí)際情況配置參數(shù)，單擊“生成模型”生成模型