工業(yè)機(jī)器人視覺技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用 課件全套 蔣正炎 第1-6章 打開視覺技術(shù)的大門-附-1軟件界面介紹

視覺技術(shù)改變工業(yè)生產(chǎn)一、機(jī)器視覺的發(fā)展進(jìn)程二、工業(yè)4.0和機(jī)器視覺三、為什么選擇視覺？1/5一機(jī)器視覺的發(fā)展進(jìn)程在20世紀(jì)70年代到90年代中，日本教會(huì)了歐美國家產(chǎn)品質(zhì)量的重要性。即便如此，西方國家也付出了慘重的代價(jià)：市場很快被那些曾經(jīng)還是“無名小卒”的公司占領(lǐng)，很多老字號企業(yè)經(jīng)受不住考驗(yàn)快速消亡，即便是幸存下來的也因?yàn)槭袌龇蓊~的收縮而度過了幾年艱苦歲月。絕大多數(shù)歐美企業(yè)這時(shí)才意識到，質(zhì)量在建立和維持客戶忠誠度上的關(guān)鍵作用。就目前的情況來看，任何能夠提高或只是保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)都是受歡迎的。機(jī)器視覺的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在一個(gè)嚴(yán)重的瓶頸：為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)有效的設(shè)計(jì)，需要提供高水平人力技術(shù)。如果一個(gè)企業(yè)使用的新產(chǎn)品生產(chǎn)線只有1%的機(jī)器視覺系統(tǒng)，那么每兩周就需要設(shè)計(jì)、構(gòu)造、安裝和測試一個(gè)新的系統(tǒng)。目前，由于沒有足夠的機(jī)器視覺工程師或機(jī)器視覺公司提供這種程度的支持，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程通常需要幾個(gè)月的時(shí)間之久。目前的市場迫切需要更多受過良好教育的機(jī)器視覺系統(tǒng)工程師，同時(shí)也需要更好的設(shè)計(jì)工具。2/5二工業(yè)4.0和機(jī)器視覺工業(yè)和制造業(yè)目前討論最熱烈的話題之一是工業(yè)4.0。從廣義上講，工業(yè)4.0整合了工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域最新推出的一系列創(chuàng)新成果，展示了巨大的應(yīng)用潛力，能夠幫助工廠車間提高生產(chǎn)率，減少浪費(fèi)，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)靈活性，降低運(yùn)營成本，還可為工廠車間帶來無數(shù)其他益處。機(jī)器視覺是自動(dòng)化系統(tǒng)一個(gè)必不可少的元素。相比機(jī)器視覺，生產(chǎn)線的任何其他組成部分都難以收集更多的信息，在評估產(chǎn)品和定位缺陷以及收集信息用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)運(yùn)營和優(yōu)化機(jī)器人及其他設(shè)備的生產(chǎn)率方面，它們也難以提供更多的價(jià)值。不同于簡單的傳感器，視覺傳感器能夠生成大量圖像數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)它們在工業(yè)4.0環(huán)境下的效用。隨著數(shù)據(jù)分析能力的提高，通過視覺設(shè)備所收集的大量數(shù)據(jù)將可用于在工業(yè)4.0工廠環(huán)境下識別和標(biāo)記缺陷產(chǎn)品，了解缺陷細(xì)節(jié)，并快速有效地進(jìn)行干預(yù)。3/5三為什么選擇視覺？從“工業(yè)4.0”大環(huán)境下制造企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展來看，工業(yè)制造長期需要關(guān)注的問題所引發(fā)的需求有：降低生產(chǎn)和設(shè)備成本、減少停機(jī)時(shí)間和車間占用空間、控制庫存等降低成本的需求；降低廢品率、更嚴(yán)格的流程控制等提高質(zhì)量的需求；靈活性、提高生產(chǎn)率、優(yōu)勢集中等生產(chǎn)需求。從我們上面提到的工業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)著眼，再來看看機(jī)器視覺能夠改善什么：戰(zhàn)略目標(biāo)應(yīng)用機(jī)器視覺提高質(zhì)量檢驗(yàn)、測量、計(jì)量和裝配驗(yàn)證提高生產(chǎn)率以前由人工執(zhí)行的重復(fù)性任務(wù)現(xiàn)在可通過機(jī)器視覺系統(tǒng)來執(zhí)行生產(chǎn)靈活性測量和計(jì)量、機(jī)器人引導(dǎo)、預(yù)先操作驗(yàn)證減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間，縮短系統(tǒng)設(shè)置時(shí)間可預(yù)先進(jìn)行工件轉(zhuǎn)換編程更全面的監(jiān)控信息，更嚴(yán)格的流程控制可以提供計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)反饋降低生產(chǎn)成本一套視覺系統(tǒng)與許多操作員相比成本降低，且在生產(chǎn)過程中及早檢測到產(chǎn)品瑕疵降低廢品率檢驗(yàn)、測量和計(jì)量庫存控制機(jī)器視覺識別能夠大大提高效率減少車間占用空間視覺系統(tǒng)與操作員相比占用空間小4/5THANKS!華航科技致真唯實(shí)5/5機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理是彼此緊密關(guān)聯(lián)的學(xué)科。如果你翻開帶有上面這些名字的教材，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域上他們都有著相當(dāng)大部分的重疊。這表明這些學(xué)科的基礎(chǔ)理論大致是相同的，甚至讓人懷疑他們是同一學(xué)科被冠以不同的名稱。然而，各研究機(jī)構(gòu)，學(xué)術(shù)期刊，會(huì)議及公司往往把自己特別歸為其中某一個(gè)領(lǐng)域，于是各種各樣的用來區(qū)分這些學(xué)科的特征便被提了出來。7/3機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理計(jì)算機(jī)視覺，就如它的名字中提到的，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。計(jì)算機(jī)視覺的研究對象主要是映射到單幅或多幅圖像上的三維場景，例如三維場景的重建。計(jì)算機(jī)視覺的研究很大程度上針對圖像的內(nèi)容。圖像處理與圖像分析的研究對象主要是二維圖像，實(shí)現(xiàn)圖像的轉(zhuǎn)化，尤其針對像素級的操作，例如提高圖像對比度，邊緣提取，去噪聲和幾何變換如圖像旋轉(zhuǎn)。機(jī)器視覺簡單來說，就是給機(jī)器增加一個(gè)智能的眼睛，讓機(jī)器具備視覺的功能，能看能檢測能判斷，可以替代傳統(tǒng)的人工檢測。機(jī)器視覺主要指工業(yè)領(lǐng)域的視覺研究，是屬于系統(tǒng)工程的一個(gè)領(lǐng)域。這表明在這一領(lǐng)域通過軟件硬件、圖像感知與控制理論往往與圖像處理得到緊密結(jié)合來實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)器控制或各種實(shí)時(shí)操作。機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理三個(gè)學(xué)科之間的內(nèi)容都有重疊。8/3THANKS!華航科技致真唯實(shí)9/3機(jī)器視覺的系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)器視覺的系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要工作由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。因此機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要組件包括光源、相機(jī)、鏡頭、圖像處理軟件和輸入輸出單元。光源用于對待檢測的元件進(jìn)行照明，讓元件的關(guān)鍵特征能夠突顯出來，確保相機(jī)能夠清楚地看到這些特征。鏡頭用于采集圖像，并將圖像以光線的形式呈現(xiàn)給傳感器。然后，機(jī)器視覺相機(jī)中的傳感器將該光線轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，然后將該數(shù)字圖像發(fā)送至處理器進(jìn)行分析。圖像采集卡是重要的輸入輸出單元，用于圖像的高速傳輸及數(shù)字化處理。11/3機(jī)器視覺的系統(tǒng)構(gòu)成下圖中列出了機(jī)器視覺系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵組件，包括：光源、鏡頭、相機(jī)、視覺系統(tǒng)控制器和輸入輸出單元等。本章將重點(diǎn)介紹系統(tǒng)中的重要組成部分：光源、相機(jī)和圖像采集卡。12/3THANKS!華航科技致真唯實(shí)13/3不同的照明方式一、LED光源二、不同的光源形式2.1

背光照明2.2環(huán)形光源

2.3同軸光源

2.4條形光源

2.5圓頂光源15/13一LED光源

正在發(fā)光的物體叫做光源，而“正在”這個(gè)條件必須具備。光源可以是天然的或人造的，如今采用在機(jī)器視覺系統(tǒng)中的光源通常是LED光源。LED光源由多顆LED排列而成，可以設(shè)計(jì)成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同的光源照射角度。LED光源使用壽命長且反應(yīng)快捷，能在10ms或更短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大亮度。16/13背光照明環(huán)形光源同軸光源條形光源圓頂光源二不同的光源形式

本節(jié)中將介紹以下幾種機(jī)器視覺系統(tǒng)中常用的照明形式：17/132.1背光照明

背光照明的說法是相對于入射光照明而言的。入射光照明是光源在相機(jī)和被檢測物之間，而背光照明使用從工件背面照射的照明方式，被檢測物在相機(jī)與光源之間，如下圖所示。本節(jié)中除背光照明外介紹的均為入射光照明。背光照明入射光照明18/132.1背光照明

背光照明與別的照明方式有很大不同，因?yàn)閳D像分析的不是反射光而是入射光，使用這種方式可以獲得穩(wěn)定的高對比度圖像。環(huán)形光照明下的燈絲背光照明下的燈絲19/132.1背光照明

背光源照明可強(qiáng)烈凸顯物體的輪廓特征，卻無法辨別物體的表面特征，十分適合物體的形狀檢測和半透明物體的檢測，通?？梢杂糜谝韵虑闆r的視覺檢測：機(jī)械零件的外形尺寸測量，電子零件、IC芯片形狀檢測，膠片的污跡檢測，透明物體的劃痕檢測等。缺金屬針的塑料連接頭背光照明下的圖像20/132.2環(huán)形光源

環(huán)形光源是指LED陣列成圓錐狀以斜角照射在被測物體表面，通過漫反射方式照亮一小片區(qū)域。與檢測目標(biāo)的距離恰當(dāng)時(shí)，環(huán)形光源可以突出顯示被測物體的邊緣和高度變化，突出原本難以看清的部分，適合用于邊緣檢測、金屬表面的刻字和損傷檢測，也可用于電子零件、塑膠成型零件上的文字檢查，可有效去除因小型工件表面的局部反射造成的影響。21/132.3同軸光源

同軸光源（也叫漫射同軸燈、金屬平面漫反射照明光源）從側(cè)面將光線發(fā)射到半反射鏡上，反射鏡再將光線反射到工件上，提供了幾近垂直角度的光線，從而獲得比傳統(tǒng)光源更均勻、更明亮的照明，提高了機(jī)器視覺的準(zhǔn)確性。同軸光源同軸光源工作原理22/132.3同軸光源

使用同軸光源照明時(shí)，光線照射到工件后進(jìn)入相機(jī)，在工件表面凹凸不平的部分產(chǎn)生漫反射，可以從被測物的不光滑表面上獲得帶有少量陰影的穩(wěn)定圖像。同軸光源能夠凸顯物體表面不平整，克服表面反光造成的干擾，主要用于檢測物體平整光滑表面的碰傷、劃傷、裂紋和異物。同軸光源最適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、鏡片等表面的劃痕檢測，芯片和硅晶片的破損檢測，條碼包裝識別等。沖壓部件的檢測螺絲頭的檢測23/132.4條形光源

使用條形光源可以均勻照射寬廣區(qū)域，其方向性好，尺寸靈活多變，結(jié)構(gòu)可自由組合，角度也可自由調(diào)整?？蓱?yīng)用于金屬表面的檢測、表面裂紋的檢測以及LCD面板檢測等。條形光源條形光源的自由組合24/132.5圓頂光源

圓頂光源（又叫穹頂光源、DOME光源、連續(xù)漫反射光源）是指LED環(huán)形光源安裝在碗狀表面內(nèi)且向圓頂內(nèi)照射，來自環(huán)形光源的光通過高反射率的擴(kuò)散圓頂進(jìn)行漫反射，實(shí)現(xiàn)均勻照明的照明方式，如圖2-11。對于形狀復(fù)雜的工件，圓頂光源可以將工件各個(gè)角度照亮，從而消除了反光不均勻的地方，可獲得工件整體的無影圖像。25/132.5圓頂光源

圓頂光源適用于各種形狀復(fù)雜的工件，通?？捎糜谝韵虑闆r：飲料罐上的日期文字檢查；手機(jī)按鍵上的文字檢查；金屬、玻璃等反射較強(qiáng)的物體表面的檢測；彈簧表面的裂縫檢測等。罐頭底部文字的檢測鋁箔包裝上的文字檢測26/13THANKS!華航科技致真唯實(shí)27/13常見的光源顏色一、不同光源顏色的成像特征1.1白色光成像1.2紅色光成像1.3綠色光成像1.4藍(lán)色光成像二、不同顏色光源的適用范圍29/8一不同光源顏色的成像特征

光源的顏色也對圖像的成像有影響。LED光源有多種顏色可以選擇，包括紅、綠、籃、白，還有紅外、紫外。針對不同的檢測物體的表面特征和材質(zhì)，選用不同顏色，也就是不同波長的光源，能夠達(dá)到更加理想的拍攝效果。每一種光源都有自己的光譜，而相機(jī)的圖像都會(huì)受到光譜的影響。不同的波長，對物質(zhì)的穿透力（穿透率）不同，波長越長，光對物體的穿透力愈強(qiáng)；波長越短，光在物質(zhì)表面的擴(kuò)散率愈大。下面以白色光、紅色光、綠色光和藍(lán)色光舉例說明在單色相機(jī)成像時(shí)，光源顏色對成像結(jié)果的影響。30/81.1白色光成像31/81.1紅色光成像32/81.1綠色光成像33/81.2藍(lán)色光成像34/8二不同顏色光源的適用范圍

從上面不同顏色光源的特征我們可以發(fā)現(xiàn)，某種顏色的光源照射在同種顏色的物體是，視野中的物體就是發(fā)亮的。應(yīng)用此點(diǎn)特征可以過濾掉檢測中的無用信息，比如使用紅色的光源可以過濾掉紅色的文字。同時(shí)可以應(yīng)用互補(bǔ)色增加圖像的對比度，例如紅色背景使用綠色光源等等。光源顏色適用范圍白色適用性廣，亮度高，拍攝彩色圖像時(shí)使用較多。紅色可以透過一些比較暗的物體，如：底材黑色的透明軟板孔、綠色電路板線路檢測、透光膜厚度監(jiān)測。綠色紅色背景產(chǎn)品，銀色背景產(chǎn)品。藍(lán)色銀色背景產(chǎn)品（鈑金，車加工件等）、薄膜上金屬印制品。表1.1不同顏色光源的適用范圍35/8THANKS!華航科技致真唯實(shí)36/8CCD圖像傳感器CCD圖像傳感器CCD（charge-coupleddevice）電荷耦合元件，也稱為CCD圖像傳感器、CCD感光芯片，是一種半導(dǎo)體器件?？梢詫⑺醋饕环N集成電路，感光元件整齊地排列在半導(dǎo)體材料上面，能感應(yīng)光線。CCD的作用就像傳統(tǒng)的膠片一樣，用來承載圖像，但它能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。38/3CCD圖像傳感器CCD的成像點(diǎn)為XY縱橫矩陣排列，每個(gè)成像點(diǎn)由一個(gè)光電二極管和其控制的一個(gè)鄰近電荷存儲(chǔ)區(qū)組成。光電二極管將光線轉(zhuǎn)換為電荷，聚集的電荷數(shù)量與光線的強(qiáng)度成正比。在讀取這些電荷時(shí)，各行數(shù)據(jù)被移動(dòng)到緩存器中。每行的電荷信息被連續(xù)讀出，再通過電荷/電壓轉(zhuǎn)換器和放大器傳至圖像采集卡。39/3THANKS!華航科技致真唯實(shí)40/3光圈和景深一、光圈1.1光圈值1.2不同的光圈大小二、景深

2.1

景深的定義

2.2決定景深的因素

2.3調(diào)節(jié)光圈和景深42/8一光圈值對于已經(jīng)制造好的鏡頭，不能隨意改變鏡頭的直徑，但是可以通過在鏡頭內(nèi)部加入多邊形或者圓形，并且面積可變的孔狀光柵來達(dá)到控制鏡頭進(jìn)光量的目的，這個(gè)裝置就是光圈。光圈是照相機(jī)上用來控制鏡頭孔徑大小的部件，用以控制景深、鏡頭成像質(zhì)量，同時(shí)可以和快門速度協(xié)同控制進(jìn)光量，光圈的大?。ɑ蚍Q光圈系數(shù)、光圈值）用f值表示。

從上面的公式能夠看出，在焦距不變的情況下，f值越小，光圈孔徑越大，進(jìn)光量越多，畫面比較亮，主體背景虛化越大；f值越大，光圈孔徑越小，進(jìn)光量越少，畫面比較暗，主體前后越清晰。43/8一不同的光圈大小用于調(diào)節(jié)光圈大小的光圈環(huán)位于鏡頭上：事實(shí)上，我們在圖中看到的光圈值是通過一定規(guī)律排列的，光圈系數(shù)序列中相鄰兩個(gè)光圈系數(shù)的平方比約為1：2。例如，2×2^2≈（2.8）^2，2×（2.8）^2≈4^2……光圈孔徑和f值成反比，進(jìn)光量和光圈孔徑的平方成正比，也就是和f值的平方成反比。44/8一不同的光圈大小因此，光圈環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一格，進(jìn)光量相差一倍。45/8二景深的定義前面介紹光圈時(shí)提到的“主體背景虛化”“主體前后清晰”，其實(shí)還有一個(gè)更加專業(yè)的名詞來形容這種圖像效果——景深。在光學(xué)中，尤其是錄影或是攝影，景深是一個(gè)描述在空間中可以清楚成像的距離范圍的術(shù)語。雖然鏡頭只能夠?qū)⒐饩奂侥骋还潭ǖ木嚯x（即焦距），遠(yuǎn)離此點(diǎn)則會(huì)逐漸模糊，但是在某一段特定的距離內(nèi)，影像模糊的程度是肉眼無法察覺的，這段距離就是景深。在景深之內(nèi)的影像比較清楚，在這個(gè)范圍之前或是之后的影像則比較模糊。46/8二決定景深的因素景深通常由物距、鏡頭焦距，以及鏡頭的光圈值所決定。固定光圈值時(shí)，增加放大率，不論是更靠近拍攝物或是使用更長焦距的鏡頭，都會(huì)減少景深的距離；減少放大率時(shí)，則會(huì)增加景深。如果固定放大率時(shí)，增加光圈值則會(huì)增加景深；減小光圈值則會(huì)減少景深。f/32，小光圈，景深深f/8，大光圈，景深淺47/8二調(diào)節(jié)光圈和景深在此圖中，調(diào)節(jié)光圈的光圈環(huán)下面有光圈值，對焦環(huán)上有對應(yīng)的景深刻度，光圈值的顏色對應(yīng)對焦環(huán)上的景深刻度顏色。例如把光圈調(diào)為黃色的11，對應(yīng)的景深就是上方黃色刻線指示的數(shù)值位置，用米和英尺兩種單位表示。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要根據(jù)檢測需求設(shè)定不同的光圈和景深。48/8THANKS!華航科技致真唯實(shí)49/8圖像采集卡圖像采集卡早期的工業(yè)攝像機(jī)多數(shù)使用CCD的線陣TTL工藝傳感器，這種傳感器成像后輸出的是模擬信號，想要傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，就需要通過圖像采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再通過計(jì)算機(jī)總線實(shí)時(shí)傳送到內(nèi)存和顯存?，F(xiàn)今使用的CCD相機(jī)能夠直接采集到數(shù)字圖像，這時(shí)圖像采集卡的作用就僅是將數(shù)字信號通過計(jì)算機(jī)總線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)存或顯存，方便計(jì)算機(jī)對現(xiàn)場采集的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)。圖像采集卡實(shí)際上是一塊板卡，可以鏈接在PC的PCI擴(kuò)展槽上（就是顯卡旁邊的插槽），其主要功能就是圖像數(shù)字化處理與傳輸。51/3圖像采集卡不同型號圖像卡的區(qū)別主要表現(xiàn)在輸入信號、圖像質(zhì)量、總線形式、處理功能等方面。在選擇圖像采集卡時(shí)，首先需要考慮的就是上文中提到的相機(jī)的輸出信號（模擬信號還是數(shù)字信號），據(jù)此來選擇不同的圖像采集卡。圖像質(zhì)量由于不同板卡使用的芯片及設(shè)計(jì)的不同有較大差異。同時(shí)，不同用途的圖像卡圖像質(zhì)量及價(jià)格也有很大的差別。目前使用較多的總線有PCI、PC/104-Plus、PCI-E、MiniPCI及筆記本所用的PCMCIA總線。PCI總線使用最多，多數(shù)PC機(jī)及工控機(jī)均使用PCI總線，這種傳輸方式幾乎不占用CPU，留給CPU更多的時(shí)間去做圖像的其它運(yùn)算與處理。PCI總線的缺點(diǎn)是總線的抗震動(dòng)能力不強(qiáng)，總線帶寬限133Mb/s，圖像傳送速度平均50~90Mb/s，對于大量數(shù)據(jù)無法傳輸。PCI-Express是近幾年新發(fā)展的計(jì)算機(jī)總線，由于PCI-Express具有高帶寬的優(yōu)勢，支持PCI-Express總線的主板越來越多。52/3THANKS!華航科技致真唯實(shí)53/3像素像素像素是圖像顯示的基本單位，通常被視為圖像的最小完整取樣。像素的英文單詞是“pixel”，pix為英語單詞picture的常用簡寫，加上英語單詞“元素”element，就得了到pixel，故“像素”表示“圖像元素”，有時(shí)亦被稱為pel（pictureelement）。每個(gè)像素都承載著圖像中的信息，單從像素的概念來說，每個(gè)這樣的信息元素并不能簡單地看作是一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)方塊，而是一個(gè)信息的抽象取樣；但是在很多情況下，它們采用點(diǎn)或者方塊顯示。每個(gè)像素的信息可以有各自的顏色值，采用三原色顯示時(shí)，分成紅、綠、藍(lán)三種子像素。55/4像素一個(gè)更加直觀的例子是最近興起的“像素畫”，可以將其看作是放大的點(diǎn)陣式圖像。將圖中每一個(gè)小格看作一個(gè)像素，這些小格排列整齊，能夠輕易構(gòu)成圖像矩陣，且每個(gè)小格中都只承載一種顏色信息。56/4像素圖像是一個(gè)個(gè)取樣點(diǎn)的集合，單位面積內(nèi)的像素越多代表分辨率越高，所顯示的圖像就會(huì)接近于真實(shí)物體。這也是我們在選購相機(jī)時(shí)關(guān)注的相機(jī)參數(shù)中通常會(huì)有分辨率的原因。兆像素（MegaPixels，縮寫為MP）是指有“一百萬個(gè)像素”，通常用于表達(dá)數(shù)碼相機(jī)的分辨率。例如，一個(gè)相機(jī)可以使用2048×1536像素的分辨率，通常被稱為有“310萬像素”（2048×1536=3,145,728，通常只計(jì)算前兩個(gè)位作有效數(shù)字）。57/4THANKS!華航科技致真唯實(shí)58/4分辨率一、什么是分辨率二、屏幕分辨率與圖像分辨率三、分辨率的單位與計(jì)算方法60/5一什么是分辨率分辨率泛指圖像或顯示系統(tǒng)對細(xì)節(jié)的分辨能力。日常用語中的分辨率多用于圖像清晰度的表達(dá)，分辨率越高代表圖像質(zhì)量越好，越能表現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)。我們經(jīng)常接觸到的有屏幕分辨率和圖像分辨率。61/5二屏幕分辨率與圖像分辨率屏幕分辨率是屏幕每行的像素點(diǎn)數(shù)*每列的像素點(diǎn)數(shù)，每個(gè)屏幕都有自己的分辨率。屏幕分辨率越高，所呈現(xiàn)的色彩越多，清晰度越高。這個(gè)概念常常被用在電腦顯示器、電視、投影儀和手機(jī)上，比如我們?nèi)ミx購顯示器時(shí)所說的分辨率1920*1080，就是指這個(gè)顯示器能夠達(dá)到的最大分辨率。圖像分辨率是指每英寸圖像內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，像素的點(diǎn)密度越高，圖像越逼真；但相對的，因?yàn)榧o(jì)錄的信息過多，文件也就會(huì)越大。這就是為什么做大幅的噴繪時(shí)，要求圖片分辨率要盡可能的高，就是為了保證每英寸的畫面上擁有更多的像素點(diǎn)。62/5三分辨率的單位與計(jì)算方法描述圖像分辨率的單位有：DPI（點(diǎn)每英寸）、LPI（線每英寸）和PPI（像素每英寸）。LPI是描述光學(xué)分辨率的尺度的，雖然DPI和PPI也同屬于分辨率范疇內(nèi)的單位，但是他們的含義與LPI不同，而且LPI與DPI無法換算，只能憑經(jīng)驗(yàn)估算。另外，PPI和DPI經(jīng)常都會(huì)出現(xiàn)混用現(xiàn)象。但是他們所用的領(lǐng)域也存在區(qū)別。從技術(shù)角度說，“像素”只存在于電腦顯示領(lǐng)域，而“點(diǎn)”只出現(xiàn)于打印或印刷領(lǐng)域。很顯然，適用于本書內(nèi)容的分辨率單位是PPI，其計(jì)算公式為：公式中X表示長邊像素?cái)?shù)，Y表示寬邊像素?cái)?shù)，Z表示圖像對角線長度。從此公式可以看出，如果保持圖像的尺寸不變，將圖像分辨率提高一倍，則圖像的像素?cái)?shù)變?yōu)榱嗽瓉淼乃谋?，即圖像文件的大小也變?yōu)榱嗽瓉淼?倍。

63/5THANKS!華航科技致真唯實(shí)64/5色彩空間一、什么是色彩空間二、RGB色彩空間三、HSB色彩空間66/5一什么是色彩空間很多人都知道在繪畫時(shí)可以使用紅色、黃色和藍(lán)色這三種原色生成不同的顏色，而這些顏色就定義了一個(gè)色彩空間。我們將品紅色的量定義為X坐標(biāo)軸、青色的量定義為Y坐標(biāo)軸、黃色的量定義為Z坐標(biāo)軸，這樣就得到一個(gè)三維空間，每種可能的顏色在這個(gè)三維空間中都有唯一的一個(gè)位置。67/5二RGB色彩空間在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示顏色的時(shí)候，通常使用RGB（紅色、綠色、藍(lán)色）色彩空間定義，紅色、綠色、藍(lán)色被當(dāng)作X、Y和Z坐標(biāo)軸，也就是說，任意一種顏色在RGB空間中都能找到一個(gè)唯一的三維坐標(biāo)值（R,G,B）。每一個(gè)坐標(biāo)值的范圍都是[0,255]，由8bits二進(jìn)制數(shù)保存（2的8次方等于256）。68/5三HSB色彩空間除了RGB色彩空間之外，常用的還有HSB色彩空間，采用圓柱坐標(biāo)系表示色相（Hue）、飽和度（Saturation）和明度（Brightness）。還有許多其它的色彩空間，可以按照這種方法用三維、更多或者更少維表示，也可能定義更多的顏色（例如AdobeRGB色彩空間就比sRGB色彩空間包含了更多顏色）。69/5THANKS!華航科技致真唯實(shí)70/5圖像的灰度變換圖像的灰度變換灰度圖像是每個(gè)像素只有一個(gè)采樣顏色的圖像，得到灰度圖像的過程被稱為灰度變換?；叶戎禐橄袼毓鈴?qiáng)弱信息的表示，是真實(shí)世界圖像量化的表現(xiàn)方法。通常灰度值從最黑到最白為0~255。光線進(jìn)入CCD感光元件，如果光強(qiáng)達(dá)到CCD感應(yīng)的極限，此象素為純白色，對應(yīng)于內(nèi)存中該象素灰度值為255；如果完全沒有光線進(jìn)入CCD象素，此象素為純黑色，對應(yīng)于內(nèi)存中該象素灰度值為0?；叶葓D像的每個(gè)像素通常由8bits的二進(jìn)制數(shù)來保存，這樣就可以有256種灰度表示（0~255）。這種精度剛剛能夠避免可見的條帶失真，并且非常易于編程。在介紹RGB色彩空間提到過，每一種顏色都可以由一個(gè)分別代表紅、綠、藍(lán)的三維向量表示，向量中每個(gè)分量都需要由8bits存儲(chǔ)，那么每個(gè)像素點(diǎn)需要24bits，因此彩色圖像的信息量較大，灰度圖像與RGB圖相比，后續(xù)圖像處理的計(jì)算量大大減少。72/4圖像的灰度變換與黑白雙色圖像不同，灰度圖像中的不同像素在黑色與白色之間還有許多級的顏色深度，這些顏色深度經(jīng)常是在單個(gè)電磁波頻譜（如可見光）內(nèi)測量每個(gè)像素的亮度得到的。但要注意的是，在數(shù)字圖像領(lǐng)域之外，“黑白圖像”也表示“灰度圖像”，就如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。在這里先向大家介紹一下數(shù)字圖像處理領(lǐng)域一張被廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)圖片——Lena（Lenna），很多圖像對比都將使用此圖像作為標(biāo)準(zhǔn)圖像。下圖展現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)圖像與灰度圖像的對比。73/4圖像的灰度變換在醫(yī)學(xué)圖像與遙感圖像這些技術(shù)應(yīng)用中，經(jīng)常采用更多的存儲(chǔ)級數(shù)以充分利用每個(gè)采樣10或12bits的傳感器精度，并且避免計(jì)算時(shí)的近似誤差。在這樣的應(yīng)用領(lǐng)域流行使用16bits即65536個(gè)灰度（或65536種顏色）。74/4THANKS!華航科技致真唯實(shí)75/4模板匹配一、模板匹配的本質(zhì)二、模板匹配小實(shí)驗(yàn)三、模板匹配的核心步驟77/8一模板匹配的本質(zhì)模板匹配的本質(zhì)是基于內(nèi)容的檢索，屬于圖像分析領(lǐng)域中最常用的技術(shù)之一。其目的是在給定查詢圖像的前提下，依據(jù)內(nèi)容信息或指定查詢標(biāo)準(zhǔn)，在圖像數(shù)據(jù)庫中搜索并查找出符合查詢條件的相應(yīng)圖像?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)上傳統(tǒng)的搜索引擎，包括百度、Google都推出了相應(yīng)的圖片搜索功能，但是這種搜索主要是基于圖片的文件名建立索引來實(shí)現(xiàn)查詢功能（或許也利用了網(wǎng)頁上的文字信息）。這種從查詢文字，文件名，最后到圖片查詢的機(jī)制并不是基于圖像內(nèi)容的檢索?；趦?nèi)容的圖像檢索指的是查詢條件本身就是一個(gè)圖像，或者是對于圖像內(nèi)容的描述，它建立索引的方式是通過提取圖像的底層特征，然后通過計(jì)算比較這些特征和查詢條件之間的異同，來決定兩個(gè)圖片的相似程度。78/8二模板匹配小實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)使用一個(gè)生活中的實(shí)例：某手機(jī)APP中的“拍立淘”功能。比如筆者想要在網(wǎng)上搜索下圖這樣一個(gè)玻璃杯。79/8二模板匹配小實(shí)驗(yàn)這個(gè)小實(shí)例中，查詢條件就是圖中通過手機(jī)后置攝像頭掃描到的圖像，在軟件的內(nèi)部進(jìn)行圖像特征提取，然后在網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫中跟眾多商品的圖像進(jìn)行查詢和比對，找到符合特征條件的商品。80/8三分辨率的單位與計(jì)算方法模板匹配的核心包括以下三部分：特征提取從廣義上講，圖像的特征包括基于文本的特征（如關(guān)鍵字、注釋等）和視覺特征（如色彩、紋理、形狀、對象表面等）兩類。視覺特征又可分為通用的視覺特征和領(lǐng)域相關(guān)的視覺特征。前者用于描述所有圖像共有的特征，與圖像的具體類型或內(nèi)容無關(guān)，主要包括色彩、紋理和形狀，這些特征又被稱為底層特征；后者則建立在對所描述圖像內(nèi)容的某些先驗(yàn)知識（或假設(shè)）的基礎(chǔ)上，與具體的應(yīng)用緊密有關(guān)，例如人的面部特征或指紋特征等?？商崛〉膱D像特征可以包括顏色、紋理、平面空間對應(yīng)關(guān)系、外形，或者其他統(tǒng)計(jì)特征。圖像特征的提取與表達(dá)是模板匹配的基礎(chǔ)。81/8三分辨率的單位與計(jì)算方法2.相似度測量從圖像中提取的特征可以組成一個(gè)向量，兩個(gè)圖像之間可以通過定義一個(gè)距離或者相似性的測量度來計(jì)算相似度。82/8三分辨率的單位與計(jì)算方法3.模板查詢模板查詢有著不同的查詢方式，典型的三個(gè)查詢方式有：（1）按例查詢（QBE-QueryByExample）：用戶提供一個(gè)查詢圖像，在數(shù)據(jù)庫中搜索相似圖像。（2）按繪查詢（Querybysketch）：用戶在類似畫筆的接口上面進(jìn)行簡單的繪畫，以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查詢。（3）按描述查詢：例如指定條件可以是30%的黃色，70%的藍(lán)色等。83/8THANKS!華航科技致真唯實(shí)84/8圖像分析的應(yīng)用領(lǐng)域一、人臉識別二、指紋識別三、光學(xué)字符識別四、手寫識別86/19一人臉識別廣義的人臉識別實(shí)際包括構(gòu)建人臉識別系統(tǒng)的一系列相關(guān)技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找等；而狹義的人臉識別特指通過人臉進(jìn)行身份確認(rèn)或者身份查找的技術(shù)或系統(tǒng)。人臉識別是一項(xiàng)熱門的計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域，它屬于生物特征識別技術(shù)，是對生物體（一般特指人）本身的生物特征來區(qū)分生物體個(gè)體。生物特征識別技術(shù)所研究的生物特征包括臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、聲音（語音）、體形、個(gè)人習(xí)慣（例如敲擊鍵盤的力度和頻率、簽字）等，相應(yīng)的識別技術(shù)就有人臉識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、語音識別（用語音識別可以進(jìn)行身份識別，也可以進(jìn)行語音內(nèi)容的識別，只有前者屬于生物特征識別技術(shù)）、體形識別、鍵盤敲擊識別、簽字識別等。87/19一人臉識別（1）人臉識別的優(yōu)勢人臉識別的優(yōu)勢在于其自然性和不被被測個(gè)體察覺的特點(diǎn)。所謂自然性，是指該識別方式同人類（甚至其他生物）進(jìn)行個(gè)體識別時(shí)所利用的生物特征相同（人類也是通過觀察比較人臉區(qū)分和確認(rèn)身份的）。另外具有自然性的識別還有語音識別、體形識別等，而指紋識別、虹膜識別等都不具有自然性，因?yàn)槿祟惢蛘咂渌锊⒉煌ㄟ^此類生物特征區(qū)別個(gè)體。不被察覺的特點(diǎn)對于一種識別方法也很重要，這會(huì)使該識別方法不令人反感，并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。人臉識別具有這方面的特點(diǎn)，它完全利用可見光獲取人臉圖像信息，而不同于指紋識別或者虹膜識別，需要利用電子壓力傳感器采集指紋，或者利用紅外線采集虹膜圖像，這些特殊的采集方式很容易被人察覺，從而更有可能被偽裝欺騙。88/19一人臉識別（2）技術(shù)困難雖然人臉識別有很多其他識別無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是它本身也存在許多困難。人臉識別被認(rèn)為是生物特征識別領(lǐng)域甚至人工智能領(lǐng)域最困難的研究課題之一。人臉識別的困難主要是人臉作為生物特征的特點(diǎn)所帶來的。人臉在視覺上的特點(diǎn)是：不同個(gè)體之間的區(qū)別不大，所有的人臉的結(jié)構(gòu)都相似，甚至人臉器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似。這樣的特點(diǎn)對于利用人臉進(jìn)行檢測區(qū)域定位是有利的，但是對于利用人臉區(qū)分人類個(gè)體是不利的。人臉的外形很不穩(wěn)定，人可以通過臉部的變化產(chǎn)生很多表情，而在不同觀察角度，人臉的視覺圖像也相差很大，另外，人臉識別還受光照條件（例如白天和夜晚，室內(nèi)和室外等）、人臉的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等）、年齡、拍攝的姿態(tài)角度等多方面因素的影響。89/19一人臉識別（3）技術(shù)細(xì)節(jié)一般來說，人臉識別過程包括圖像攝取、人臉定位、圖像預(yù)處理、以及人臉識別（身份確認(rèn)或者身份查找）。系統(tǒng)輸入一般是一張或者一系列含有未確定身份的人臉圖像，以及人臉數(shù)據(jù)庫中的若干已知身份的人臉圖象或者相應(yīng)的編碼，而其輸出則是一系列相似度得分，表明待識別的人臉的身份。目前人臉識別的算法可以分類為：基于人臉特征點(diǎn)的識別算法（feature-basedrecognitionalgorithms）；基于整幅人臉圖像的識別算法（appearance-basedrecognitionalgorithms）；基于模板的識別算法（template-basedrecognitionalgorithms）；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識別的算法（recognitionalgorithmsusingneuralnetwork）；利用支持向量機(jī)進(jìn)行識別的算法（recognitionalgorithmsusingSVM）。90/19一人臉識別（4）發(fā)展與應(yīng)用人臉識別系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)60年代，80年代后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展得到提高，而真正進(jìn)入初級的應(yīng)用階段則在90年后期，并且以美國、德國和日本的技術(shù)實(shí)現(xiàn)為主。人臉識別系統(tǒng)成功的關(guān)鍵在于是否擁有尖端的核心算法，并使識別結(jié)果具有實(shí)用化的識別率和識別速度。人臉識別系統(tǒng)集成了人工智能、機(jī)器識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、模型理論、專家系統(tǒng)、視頻圖像處理等多種專業(yè)技術(shù)，同時(shí)需結(jié)合中間值處理的理論與實(shí)現(xiàn)，是生物特征識別的最新應(yīng)用，其核心技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，展現(xiàn)了弱人工智能向強(qiáng)人工智能的轉(zhuǎn)化。91/19一人臉識別人臉識別的應(yīng)用主要有：門禁系統(tǒng)：受安全保護(hù)的地區(qū)可以通過人臉識別辨識試圖進(jìn)入者的身份，比如監(jiān)獄、看守所、小區(qū)、學(xué)校等；攝像監(jiān)視系統(tǒng)：在例如銀行、機(jī)場、體育場、商場、超級市場等公共場所對人群進(jìn)行監(jiān)視，以達(dá)到身份識別的目的，例如在機(jī)場安裝監(jiān)視系統(tǒng)以防止恐怖分子登機(jī)；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：利用人臉識別輔助信用卡網(wǎng)絡(luò)支付，以防止非信用卡的擁有者使用信用卡，社保支付防止冒領(lǐng)等；學(xué)生考勤系統(tǒng)：香港及澳門的中、小學(xué)已開始將智能卡配合人臉識別來為學(xué)生進(jìn)行每天的出席點(diǎn)名記錄；相機(jī)：新型的數(shù)碼相機(jī)已內(nèi)建人臉識別功能以輔助拍攝人物時(shí)對焦；智能手機(jī)：解鎖手機(jī)、識別使用者。92/19二指紋識別指紋識別技術(shù)是一種生物識別技術(shù)，指紋識別系統(tǒng)是一套包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對等模塊的模式識別系統(tǒng)。常用于需要人員身份確認(rèn)的場所，如門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、筆記本電腦、銀行內(nèi)部處理、銀行支付等。指紋是靈長類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路，也可指這些紋路在物體上印下的印痕。紋路的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)有起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)。由于每個(gè)人的指紋并不相同，同一人的不同手指的指紋也不一樣，指紋識別就是通過比較這些細(xì)節(jié)特征的區(qū)別來進(jìn)行鑒別。93/19二指紋識別（1）歷史指紋由于具有個(gè)體差異性及穩(wěn)定性，早在中國古代便用于身份確認(rèn)，當(dāng)時(shí)人們以指紋或手印畫押。在西方，1890年代以后警察逐漸將指紋作為辨認(rèn)罪犯的方法之一。1960年代隨著電腦技術(shù)的發(fā)展，美國聯(lián)邦調(diào)查局和法國巴黎警察局等開始研究電腦指紋識別技術(shù)。1990年代用于個(gè)人身份鑒別的自動(dòng)指紋識別系統(tǒng)開發(fā)完成并推廣應(yīng)用。94/19二指紋識別（2）分析步驟指紋識別系統(tǒng)通常包括以下幾部分：圖像獲?。和ㄟ^專門的指紋采集或掃描儀、數(shù)字相機(jī)、智能手機(jī)等獲取指紋圖像。根據(jù)采集指紋面積大體可以分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾動(dòng)捺印指紋；圖像壓縮：將指紋數(shù)據(jù)庫的圖像經(jīng)過壓縮后存儲(chǔ)，主要方法為轉(zhuǎn)換為JPEG、WSQ、EZW等文件。目的是減少存儲(chǔ)空間。其中，EZW被列入中國公安部刑偵領(lǐng)域指紋圖像壓縮的國家標(biāo)準(zhǔn)；圖像處理：指紋區(qū)域檢測、圖像質(zhì)量判斷、方向圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等；指紋形態(tài)和細(xì)節(jié)特征提?。韩@取指紋特征并提取交下一步分析。指紋形態(tài)特征包括中心（上、下）和三角點(diǎn)（左、右）等，細(xì)節(jié)特征點(diǎn)主要包括紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)；指紋比對：對比兩個(gè)以上指紋以分析是否為同一指紋來源。95/19二指紋識別（3）指紋識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域疑犯指紋對比；電腦使用者身份確認(rèn)；兒童指紋數(shù)據(jù)庫。96/19三光學(xué)字符識別光學(xué)字符識別（OpticalCharacterRecognition,OCR）是指對文本資料的圖像文件進(jìn)行分析識別處理，獲取文字及版面信息的過程。OCR的概念是在1929年由德國科學(xué)家Tausheck最先提出來，并申請了專利。后來美國科學(xué)家Handel也提出了利用技術(shù)對文字進(jìn)行識別的想法。中國最早的OCR商業(yè)應(yīng)用是由科學(xué)家王慶人教授在南開大學(xué)開發(fā)出來的，并在美國市場投入商業(yè)使用。97/19三光學(xué)字符識別OCR的識別過程：①圖像輸入、圖像預(yù)處理：對于不同的圖像格式，有著不同的存儲(chǔ)格式，不同的壓縮方式，目前有OpenCV、CxImage等開源項(xiàng)目。圖像預(yù)處理主要包括二值化，噪聲去除，傾斜校正等；②噪聲去除：對于不同的文檔，對噪聲的定義可以不同，根據(jù)噪聲的特征進(jìn)行去噪；③傾斜校正：由于一般的用戶在拍照文檔時(shí)都比較隨意，因此拍照出來的圖片不可避免的產(chǎn)生傾斜，這就需要文字識別軟件進(jìn)行較正；④版面分析：將文檔圖片分段落，分行的過程就叫做版面分析，由于實(shí)際文檔的多樣性、復(fù)雜性，因此，目前還沒有一個(gè)固定的，最優(yōu)的切割模型；98/19三光學(xué)字符識別⑤字符切割：由于拍照條件的限制，經(jīng)常造成字符粘連，斷筆，因此極大限制了識別系統(tǒng)的性能。⑥字符識別：早期的方式有模板匹配，后來以特征提取為主，由于文字的位移、筆畫的粗細(xì)、斷筆、粘連、旋轉(zhuǎn)等因素的影響，極大影響特征的提取的難度；⑦版面還原：人們希望識別后的文字，仍然像原文檔圖片那樣排列著，段落不變，位置不變，順序不變地輸出到Word文檔、PDF文檔等，這一過程就叫做版面還原；⑧后處理、校對：根據(jù)特定的語言上下文的關(guān)系，對識別結(jié)果進(jìn)行校正，就是后處理。99/19四手寫識別手寫識別（Handwritingrecognition）是計(jì)算機(jī)在紙、照片、觸摸屏或其他設(shè)備中接收并識別人手寫的文字等信息的技術(shù)，主要應(yīng)用于光學(xué)字符識別技術(shù)（OCR）。100/19四手寫識別（1）離線手寫識別離線手寫識別主要應(yīng)用在打印出來的文字識別上，涉及到將圖像中的文本自動(dòng)轉(zhuǎn)換成是計(jì)算機(jī)可以使用的字符代碼。離線手寫識別是比較困難的，因?yàn)椴煌娜擞胁煌臅鴮戯L(fēng)格。減少識別錯(cuò)誤的技術(shù)常常使用縮小識別范圍，例如郵政編碼只包含1~9的數(shù)字，識別這種數(shù)字可以減少錯(cuò)誤的可能。主要應(yīng)用的技術(shù)有：指定特定的字符范圍、識別字符的專有特點(diǎn)等。101/19四手寫識別（2）在線手寫識別從硬件方面來說，早在20世紀(jì)80年代，就有人提出在商業(yè)產(chǎn)品中將手寫體識別作為鍵盤輸入的一種替代方式。雖然公眾已經(jīng)習(xí)慣將手寫識別看作一種輸入方式，但在臺式電腦或筆記本電腦中并沒有得到廣泛的使用。鍵盤仍被普遍認(rèn)為是速度更快，更可靠輸入方式。截至2006年，已有許多掌上型電腦提供手寫輸入，但精確度仍是一個(gè)問題，有的人還認(rèn)為屏幕鍵盤更有效率。在線手寫識別可以分解為幾個(gè)通用的步驟:預(yù)處理；特征的提??；分離出字符。預(yù)處理的目的是摒棄無關(guān)的輸入數(shù)據(jù),可以減少負(fù)面的影響。這涉及到速度和準(zhǔn)確性。通常由圖像二值化、正?；⒉蓸?、平滑、去噪預(yù)處理等組成。102/19四手寫識別（3）手寫識別的相關(guān)研究手寫識別有活躍的社區(qū)和眾多研究它的學(xué)者?，F(xiàn)在較大的手寫識別會(huì)議有“ICFHR”和“ICDAR”?；钴S的研究領(lǐng)域包括：在線識別；離線識別；簽名驗(yàn)證；郵政地址的識別；銀行支票處理；作家識別。103/19THANKS!華航科技致真唯實(shí)104/19視覺系統(tǒng)與上位機(jī)的通信方法一、常見的通信方法二、通信方法的特點(diǎn)比較106/7一常見的通信方法對視覺系統(tǒng)而言，通訊非常重要，它是共享數(shù)據(jù)、支持決策和實(shí)現(xiàn)高效率一體化流程的一種方式。視覺控制系統(tǒng)的上位機(jī)通常是PC、PLC或工業(yè)機(jī)器人控制器。聯(lián)網(wǎng)后，視覺系統(tǒng)可以向PC傳輸檢測結(jié)果以進(jìn)行進(jìn)一步分析。工業(yè)中更常見的是直接傳輸給集成過程控制系統(tǒng)的PLC、機(jī)器人和其他工廠自動(dòng)化設(shè)備。107/7一常見的通信方法不同品牌的視覺控制系統(tǒng)有其支持的不同通信方式，不同品牌的PLC及工業(yè)機(jī)器人控制器也有不同的接口。要把視覺系統(tǒng)集成到工廠的PLC、機(jī)器人或其它自動(dòng)化裝置上，需要找到一種二者相互支持的通訊方式或協(xié)議，常見的通訊方式和協(xié)議包括：

1.并行通訊通過并行接口，在視覺系統(tǒng)和外部裝置之間進(jìn)行通訊。2.串行通訊通過RS-232或RS-485串行接口，可以用于與絕大多數(shù)的機(jī)器人控制器通訊；3.工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議允許通過以太網(wǎng)網(wǎng)線連接PLC和其他裝置，無需復(fù)雜的接線方案和價(jià)格高昂的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。108/7一常見的通信方法常見的以太網(wǎng)協(xié)議有：（1）TCP/IP：客戶機(jī)/服務(wù)器讓視覺系統(tǒng)能夠輕易通過以太網(wǎng)與其他系統(tǒng)和控制裝置共享數(shù)據(jù)，無需開發(fā)代碼；（2）現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)：通常需要一個(gè)協(xié)議網(wǎng)關(guān)附件將視覺系統(tǒng)添加到現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，往往不同品牌的產(chǎn)品會(huì)使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，但它們的本質(zhì)上都是以太網(wǎng)通信，例如西門子常用的PROFINET、OMRON常用的EtherCAT、施耐德的MODBUSTCP/IP，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況來選用合適的品牌：EtherCAT（EthernetControlAutomationTechnology）以以太網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，是一種可實(shí)現(xiàn)更高速、更高效通信的高性能工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。EtherNet/IP是一種使用以太網(wǎng)的工業(yè)用多廠商網(wǎng)絡(luò)。PROFINET是一個(gè)開放式的工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)定，是由PROFIBUS&PROFINET國際協(xié)會(huì)所提出。109/7一常見的通信方法視覺控制器與外部上位機(jī)根據(jù)接口的不同通過不同的通信電纜連接，并根據(jù)各種通信協(xié)議進(jìn)行通信。常用的幾種通信協(xié)議和通信接口有：110/7二通信方法的特點(diǎn)比較并行通訊串行通訊工業(yè)以太網(wǎng)通訊優(yōu)勢因?yàn)榭梢远辔粩?shù)據(jù)一起傳輸，所以傳輸速度很快。使用的數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離通信中可以節(jié)約通信成本。在高速傳輸狀態(tài)下，串行只有一根數(shù)據(jù)線，不存在信號線之間的串?dāng)_，而且串行通信還可以采用低壓差分信號，可以大大提高它的抗干擾性，實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。實(shí)時(shí)性強(qiáng)。就是說，一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)指令一定要被處理，不然系統(tǒng)就會(huì)失敗。缺點(diǎn)內(nèi)存有多少位，就要用多少數(shù)據(jù)線，所以需要大量的數(shù)據(jù)線，成本很高。在高速傳輸狀態(tài)下，并行接口的幾根數(shù)據(jù)線之間存在串?dāng)_，而并行接口需要信號同時(shí)發(fā)送同時(shí)接收，任何一根數(shù)據(jù)線的延遲都會(huì)引起問題。因?yàn)槊看沃荒軅鬏斠晃粩?shù)據(jù)，所以傳輸速度比較低。區(qū)別于其他的運(yùn)行環(huán)境，工業(yè)以太網(wǎng)對溫度、干擾要求會(huì)更高。上述三種通信方式各自的特點(diǎn)如下：111/7THANKS!華航科技致真唯實(shí)112/7視覺伺服系統(tǒng)視覺伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是指經(jīng)由閉回路控制方式達(dá)到控制目標(biāo)的系統(tǒng)。視覺伺服系統(tǒng)可以將機(jī)器人工作環(huán)境或工作對象的幾何信息與屬性信息傳達(dá)給機(jī)器人控制系統(tǒng)，而機(jī)器人控制系統(tǒng)則可將這些信息用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與反饋控制。114/3視覺伺服系統(tǒng)圖示為一個(gè)配置了視覺系統(tǒng)的機(jī)器人（末端裝配夾取工具），機(jī)器人通過視覺系統(tǒng)獲得了識別目標(biāo)相對于末端夾取工具的位姿信息。這些信息反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)形狀與位置進(jìn)行計(jì)算，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)軌跡，控制夾具開合，使得機(jī)器人能夠以適當(dāng)?shù)奈蛔藴?zhǔn)確抓取目標(biāo)。115/3THANKS!華航科技致真唯實(shí)116/3為什么要校準(zhǔn)？一、校準(zhǔn)的目的二、內(nèi)參與外參118/4一校準(zhǔn)的目的現(xiàn)代機(jī)器人絕大多數(shù)是基于各種控制模型的，有控制模型的地方就會(huì)有誤差。我們已經(jīng)知道的常見誤差有加工誤差（尺寸和表面精度的不精確）、機(jī)械公差（位置精度偏差，如關(guān)節(jié)理論軸線與實(shí)際軸線不符）、零點(diǎn)誤差（這也是為什么在使用機(jī)器人前先要校準(zhǔn)零點(diǎn)）。相機(jī)的校準(zhǔn)在很多文獻(xiàn)上又稱為相機(jī)標(biāo)定。相機(jī)標(biāo)定的目的是確定相機(jī)的一些參數(shù)（包括內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)）的值。通常，這些參數(shù)可以建立三維坐標(biāo)系和相機(jī)圖像坐標(biāo)系的映射關(guān)系，換句話說，你可以用這些參數(shù)把一個(gè)三維空間中的點(diǎn)映射到圖像空間，或者反過來。所以校準(zhǔn)的最終目的是通過得到相機(jī)內(nèi)外參的值，來確定物體圖像像素坐標(biāo)系與物體實(shí)際物理坐標(biāo)系的映射關(guān)系，最后轉(zhuǎn)換為執(zhí)行裝置的坐標(biāo)。119/4二內(nèi)參與外參相機(jī)需要校準(zhǔn)的參數(shù)分為內(nèi)參和外參兩部分。校準(zhǔn)外參能夠確定相機(jī)在某個(gè)三維空間中的位置和朝向。除了位置和朝向，相機(jī)還可能存在的誤差有：由于實(shí)際安裝精度的問題鏡頭的光軸沒有穿過圖像的正中間；鏡頭不是完美的圓、圖像傳感器（CCD）上的感光元件不是完美的緊密排列的正方形，都可能會(huì)導(dǎo)致相機(jī)對x方向和y方向的尺寸縮小比例不一致；理想情況下，鏡頭會(huì)將一個(gè)三維空間中的直線也映射成直線，但實(shí)際上鏡頭無法這么完美，通過鏡頭映射之后，直線會(huì)變彎（即產(chǎn)生畸變，這點(diǎn)相信使用過單反廣角鏡頭的同學(xué)們也深有體會(huì)），所以需要相機(jī)的畸變參數(shù)來描述這種變形效果，得到這些參數(shù)后，再根據(jù)畸變參數(shù)選擇相應(yīng)的校正算法。120/4THANKS!華航科技致真唯實(shí)121/4藥片個(gè)數(shù)檢測一、藥片個(gè)數(shù)檢測案例背景二、視覺檢測模板設(shè)置流程123/11一藥片個(gè)數(shù)檢測案例背景在生產(chǎn)中檢測產(chǎn)品個(gè)數(shù)應(yīng)用廣泛，比如藥品封裝前要檢測數(shù)量，對規(guī)定數(shù)量的藥品進(jìn)行封裝。檢測藥品數(shù)量可使用標(biāo)簽單元，標(biāo)簽單元可識別顏色，并對指定顏色的采集圖像進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算指定標(biāo)簽號的面積、重心位置，用于標(biāo)簽個(gè)數(shù)檢測，如圖所示?？奢敵龅臏y量參數(shù)有：測量結(jié)果（OK/NG）和所測標(biāo)簽數(shù)，將測量標(biāo)簽數(shù)與指定標(biāo)簽號進(jìn)行比對，以判定測量結(jié)果。藥片個(gè)數(shù)檢測標(biāo)簽設(shè)定顏色指定區(qū)域設(shè)定標(biāo)簽124/11二視覺檢測模板設(shè)置流程1.選擇所需登錄圖像，然后點(diǎn)擊上方“流程編輯”按鈕。125/11二視覺檢測模板設(shè)置流程2.將右側(cè)“標(biāo)簽”屬性添加到左側(cè)流程列表中。添加完成后單擊“標(biāo)簽”屬性設(shè)定按鈕。126/11二視覺檢測模板設(shè)置流程3.在“顏色指定”中勾選“自動(dòng)設(shè)定”選項(xiàng)，框選藥片本體的顏色區(qū)域（若顏色指定與藥片本體差異過大可重新選擇至滿意效果），出現(xiàn)如圖所示黑白畫面，圖像種類設(shè)定為“全色抽取圖像”。提示：當(dāng)檢測對象與背景顏色相近時(shí)，可選擇“全色抽取圖像”。127/11二視覺檢測模板設(shè)置流程4.點(diǎn)擊“區(qū)域設(shè)定”，點(diǎn)擊“矩形”按鈕，調(diào)整矩形框四角選擇需要檢測的區(qū)域，然后點(diǎn)擊“確定”。128/11二視覺檢測模板設(shè)置流程5.點(diǎn)擊“測量參數(shù)”調(diào)整測量條件。分類方法選擇“面積”，設(shè)定輸出數(shù)據(jù)標(biāo)簽號（默認(rèn)即可），點(diǎn)擊“測量”查看目標(biāo)，在抽取條件中設(shè)定面積的范圍（如右圖中為2000—MAX，這兩個(gè)數(shù)值是指測量出設(shè)定顏色面積的最大值和最小值）。129/11二視覺檢測模板設(shè)置流程6.點(diǎn)擊“判定”，設(shè)置判定條件。判定條件設(shè)定為“標(biāo)簽數(shù)”，數(shù)量攝定位樣品個(gè)數(shù)（3），然后點(diǎn)擊“確定”。130/11二視覺檢測模板設(shè)置流程7.回到軟件主界面，點(diǎn)擊“再測量”，界面左上角顯示檢測結(jié)果“OK”，選擇流程顯示窗口中的“標(biāo)簽”，即可在詳細(xì)結(jié)果顯示窗口查看檢測結(jié)果：標(biāo)簽數(shù)為3，判定OK。131/11二視覺檢測模板設(shè)置流程8.更換檢測圖像為兩個(gè)藥片，執(zhí)行測量后檢測到標(biāo)簽數(shù)為2，結(jié)果為NG。132/11THANKS!華航科技致真唯實(shí)133/11工業(yè)機(jī)器人工作空間與基本參數(shù)一、工業(yè)機(jī)器人工作空間二、工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù)135/6一工業(yè)機(jī)器人工作空間

工業(yè)機(jī)器人的工作空間指的是工業(yè)機(jī)器人手腕中心在作業(yè)范圍內(nèi)所能達(dá)到的極限位置，ABBIRB120工業(yè)機(jī)器人的工作半徑可達(dá)580mm，底座下方拾取距離為112mm。手腕中心136/6一工業(yè)機(jī)器人工作空間

ABBIRB120工業(yè)機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑如下圖所示。盲區(qū)137/6二工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù) ABBIRB120工業(yè)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)軸的正負(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向如下圖所示。三軸一軸二軸四軸五軸六軸138/6工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù)

ABBIRB120工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格參數(shù)參見下表規(guī)格參數(shù)軸數(shù)6防護(hù)等級IP30有效載荷3kg安裝方式地面/墻壁/懸掛安裝到達(dá)最大距離0.58m底座規(guī)格180mm×180mm重量25kg重復(fù)定位精度0.01mm表1工業(yè)機(jī)器人規(guī)格參數(shù)二139/6工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù)

ABBIRB120工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍及速度參見下表。軸序號動(dòng)作范圍最大速度1軸+165°至-165°250°/s2軸+110°至-110°250°/s3軸+70°至-110°250°/s4軸+160°至-160°360°/s5軸+120°至-120°360°/s6軸+400°至-400°420°/s表2

工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍及速度二140/6THANKS!華航科技致真唯實(shí)輸送鏈跟蹤板卡及接線一、輸送鏈跟蹤系統(tǒng)的硬件連接二、輸送鏈跟蹤板DSQC377B三、輸送鏈跟蹤板接線說明143/7一輸送鏈跟蹤系統(tǒng)的硬件連接輸送鏈跟蹤板的本質(zhì)是一塊I/O板，在輸送鏈跟蹤系統(tǒng)中，起到連接相機(jī)、工業(yè)機(jī)器人控制器和編碼器的作用。硬件連接如下：144/7二輸送鏈跟蹤板DSQC377BDSQC377B上有三個(gè)接線端子排，如圖6-15，其中X3作為電源供給用，X5是DeviceNet總線連接端，X20是與輸送鏈跟蹤相關(guān)的連接端。145/7三輸送鏈跟蹤板接線說明X3端子接線說明：X3端子接線說明10V2未使用3接地4未使用524V146/7三輸送鏈跟蹤板接線說明X5端子接線說明：X5端子接線說明對應(yīng)控制器XS17端子10V黑色12CAN信號線low藍(lán)色23屏蔽線34CAN信號線high白色4524V紅色56GND地址公共端短接片短接7地址18地址29地址410地址811地址1612地址32147/7三輸送鏈跟蹤板接線說明X20端子接線說明：X20端子接線說明1外部電源24V2外部電源0V3編碼器電源24V4編碼器電源0V5編碼器A相6編碼器B相7不使用8不使用9相機(jī)10~16不使用148/7THANKS!華航科技致真唯實(shí)149/7編碼器參數(shù)CountsPerMeter一、什么是CountsPerMeter?二、CountsPerMeter的計(jì)算方法151/5一什么是CountsPerMeter?CountsPerMeter是用于計(jì)算輸送鏈行進(jìn)距離的參數(shù)，它的含義是：輸送鏈每運(yùn)行1米，機(jī)器人控制器實(shí)際采集到的脈沖信號（Count）個(gè)數(shù)。知道了每米采集到的脈沖個(gè)數(shù)，同時(shí)就能求出采集到N個(gè)脈沖數(shù)時(shí)輸送鏈移動(dòng)了多少距離。編碼器只要將脈沖數(shù)傳遞給控制器，控制器就可以準(zhǔn)確計(jì)算出任意時(shí)間段內(nèi)輸送鏈行進(jìn)的距離。校準(zhǔn)CountsPerMeter的主要目的是使機(jī)器人控制器能夠準(zhǔn)確知道輸送鏈行進(jìn)了多少距離。通過測量計(jì)算CountsPerMeter的真實(shí)大小，并在示教器上設(shè)置此參數(shù)，來告訴機(jī)器人有關(guān)輸送鏈的相對位置數(shù)據(jù)。152/5二CountsPerMeter的計(jì)算方法CountsPerMeter的計(jì)算公式如下：

式中，位置數(shù)據(jù)1和位置數(shù)據(jù)2為通過工業(yè)機(jī)器人示教器查看到的輸送鏈的數(shù)值，實(shí)際測量數(shù)值為在現(xiàn)場使用測量工具（比如卷尺）實(shí)際測量出的數(shù)據(jù)。通過上面的公式我們就可以求出CountsPerMeter的真實(shí)大小。153/5二CountsPerMeter的計(jì)算方法CountsPerMeter的默認(rèn)值從示教器中如下界面查看：154/5THANKS!華航科技致真唯實(shí)155/5添加圖案模板一、案例背景二、設(shè)置流程157/13一案例背景在集成視覺中添加“部件位置”工具可以通過設(shè)置工件的坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)角度、相似度等特征信息，來作為機(jī)器人控制器識別工件的條件?！安考恢谩惫ぞ甙ǘㄎ还ぞ吆蜋z查工具。定位工具用于定義圖像中的某個(gè)特征以便提供位置數(shù)據(jù)。即使部件有旋轉(zhuǎn)角度或出現(xiàn)在圖像的不同位置，定位工具也會(huì)創(chuàng)建一個(gè)參照點(diǎn)，用于在圖像中快速可靠的定位一個(gè)部件。檢查工具用于檢查部件是否位于定位工具規(guī)定的位置。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用程序的要求，可選用測量、計(jì)數(shù)、幾何等的不同工具。有關(guān)不同定位工具及其設(shè)置的信息，請參閱RobotStudio在線幫助選項(xiàng)卡的定位部件一節(jié)。158/13二設(shè)置流程1.將一個(gè)圓形工件（這里以圓形工件為例，正方形和六邊形工件設(shè)置同理）擺放在相機(jī)正下方的輸送鏈上。159/13二設(shè)置流程2.點(diǎn)擊菜單欄中的“采集圖像”，確保要定位的部件出現(xiàn)在圖像采集區(qū)域中。160/13二設(shè)置流程3.單擊添加“部件位置”工具，出現(xiàn)下拉菜單，這里我們選擇“PatMax圖案”工具。（添加的工具可根據(jù)項(xiàng)目的不同需求自行選擇）。161/13二設(shè)置流程4.在上下文窗口中選擇“圓”作為模型區(qū)域。162/13二設(shè)置流程5.拖動(dòng)“模型”區(qū)域，使其盡量貼近工件邊緣。163/13二設(shè)置流程6.編輯完成后，在下方的上下文-視覺工具窗口中點(diǎn)擊“確定”。164/13二設(shè)置流程7.確定后圖像變?yōu)橛覉D所示，模型中央的十字是自動(dòng)識別的模型幾何中心，也將作為拾取工件時(shí)的抓取點(diǎn)。可在上下文窗口中將此工具改名為“Circle”。165/13二設(shè)置流程8.在設(shè)置中分別輸入要查找的數(shù)量10，合格閾值90，旋轉(zhuǎn)公差180。166/13二設(shè)置流程9.最后點(diǎn)擊保存作業(yè)。10.正方形和正六邊形模型的添加請重復(fù)步驟2~9。正方形工件雖然可以使用矩形框選模型范圍，但更建議使用“多邊形”，可以消除因擺放角度問題造成的邊緣不貼合問題。167/13二設(shè)置流程11.右圖的結(jié)果窗口中可看出，此時(shí)剛剛添加過正方形模型，工件仍然放在相機(jī)下，可以判斷出此工件符合“Rectangle”模型的要求參數(shù)（綠色），不符合“Circle”模型（結(jié)果為紅色）。168/13THANKS!華航科技致真唯實(shí)169/13機(jī)器人分揀案例程序結(jié)構(gòu)及程序主體一、程序結(jié)構(gòu)二、程序主體171/4一程序結(jié)構(gòu)172/4二程序主體PROCmain()Initialize();WHILETUREDOCommunication();IFCamtargImageI=”Circle”THENNumCounterCirc=NumCounterCirc+1; FPick(); FPlaceCirc(); FCounterCirc();ELSEIFCamtargImageI=”Hexagon”THENNumCounterHexa=NumCounterHexa+1;FPick(); FPlaceHexa(); FCounterHexa()ELSEIFCamtargImageI=”Rectangle”THENNumCounterRect=NumCounterRect+1;FPick();FPlaceRect(); FCounterRect();ENDIFENDWHILEENDPROC173/4THANKS!華航科技致真唯實(shí)174/4坐標(biāo)系統(tǒng)、點(diǎn)位、信號與變量一、坐標(biāo)系統(tǒng)二、點(diǎn)位三、信號與變量176/7一坐標(biāo)系統(tǒng)本案例中使用了兩個(gè)工具坐標(biāo)：177/7名稱功能圖示ToolVac吸盤工具坐標(biāo)系，設(shè)備開始生產(chǎn)時(shí)使用ToolCone校準(zhǔn)尖錐工具坐標(biāo)系，校準(zhǔn)輸送鏈基坐標(biāo)系時(shí)使用一坐標(biāo)系統(tǒng)本案例中使用了兩個(gè)工件坐標(biāo)：178/7名稱功能圖示W(wǎng)objCNV1輸送鏈基坐標(biāo)系，拾取工件時(shí)使用WobjBox用于碼放工件的工件坐標(biāo)系

xyyx

二點(diǎn)位本案例中有四個(gè)點(diǎn)位需手動(dòng)示教：179/7名稱功能圖示Area0101工業(yè)機(jī)器人拾取點(diǎn)位Area0201放置圓形工件初始點(diǎn)位（距離物料盤底60mm），圓形工件物料盤靠近振料盤一端二點(diǎn)位本案例中有四個(gè)點(diǎn)位需手動(dòng)示教：180/7名稱功能圖示Area0301放置六邊形工件初始點(diǎn)位Area0401放置正方形工件初始點(diǎn)位三信號與變量本案例中涉及到的信號只有ToRVac，信號置位時(shí)，工業(yè)機(jī)器人末端吸盤工具吸真空，吸取工件；信號復(fù)位時(shí)，工業(yè)機(jī)器人末端吸盤工具釋放工件。變量含義如下：變量名稱數(shù)據(jù)類型含義CamdevCamNamecameradev相機(jī)名稱CamtargImageInfocameratarget相機(jī)采集到的圖像參數(shù)NumCounterCircnum記錄通過相機(jī)下方的圓形工件的數(shù)量NumCounterHexanum記錄通過相機(jī)下方的六邊形工件的數(shù)量NumCounterRectnum記錄通過相機(jī)下方的正方形工件的數(shù)量NumOffsetX1num碼放圓形工件時(shí)X方向的偏移參數(shù)NumOffsetY1num碼放圓形工件時(shí)Y方向的偏移參數(shù)NumOffsetX2num碼放六邊形工件時(shí)X方向的偏移參數(shù)NumOffsetY2num碼放六邊形工件時(shí)Y方向的偏移參數(shù)NumOffsetX3num碼放正方形工件時(shí)X方向的偏移參數(shù)NumOffsetY3num碼放正方形工件時(shí)Y方向的偏移參數(shù)181/7THANKS!華航科技致真唯實(shí)182/7程序的手動(dòng)調(diào)試和自動(dòng)運(yùn)行程序的手動(dòng)調(diào)試程序的自動(dòng)運(yùn)行184/13主要內(nèi)容掌握程序調(diào)試的目的。了解示教器面板上各程序調(diào)試控制按鈕的作用。能夠用示教器調(diào)試程序。能夠完成程序的手動(dòng)調(diào)試。能夠完成程序的自動(dòng)運(yùn)行。185/13程序的手動(dòng)調(diào)試在完成程序的編輯后，通常需要對程序進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試的目的有兩個(gè)：一是檢查程序中位置點(diǎn)是否正確；一是檢查程序中的邏輯控制是否合理和完善。在手動(dòng)運(yùn)行模式下，我們可以通過點(diǎn)按程序調(diào)試控制按鈕“上一步”和“下一步”，進(jìn)行機(jī)器人程序的單步調(diào)試。對所示教編寫好的程序進(jìn)行單步調(diào)試確認(rèn)無誤后，便可以選擇程序調(diào)試控制按鈕“連續(xù)”，對程序進(jìn)行連續(xù)調(diào)試。1186/13程序的手動(dòng)調(diào)試在建立好程序模塊和所需的例行程序后，便可以進(jìn)行程序的編輯了。在編輯程序的過程中，需要對編輯好的程序語句進(jìn)行調(diào)試，檢查是否正確，調(diào)試方法分為單步和連續(xù)。在調(diào)試過程中，我們需要用到程序調(diào)試控制按鈕,如圖所示。1-連續(xù)2-上一步3-下一步4-暫停13421187/13程序的手動(dòng)調(diào)試

①連續(xù)：按壓此按鈕，可以連續(xù)執(zhí)行程序語句，直到程序結(jié)束；②上一步：按壓此按鈕，執(zhí)行當(dāng)前程序語句的上一語句，按一次往上執(zhí)行一句；③下一步：按壓此按鈕，執(zhí)行當(dāng)前程序語句的下一語句，按一次往下執(zhí)行一句；④暫停：按壓此按鈕停止當(dāng)前程序語句的執(zhí)行。1-連續(xù)2-上一步3-下一步4-暫停13421188/13①打開調(diào)試菜單，單擊“PP移至例行程序…”。②選中rHome例行程序，然后單擊“確定”。1.調(diào)試rHome例行程序：程序的手動(dòng)調(diào)試示例：1189/13③按下示教器使能鍵，按一下單步向前按鍵，當(dāng)程序指針（黃色小箭頭）與小機(jī)器人圖標(biāo)指向同一行時(shí)，說明機(jī)器人已到達(dá)pHome點(diǎn)位置。④此時(shí)觀察真實(shí)環(huán)境中，機(jī)器人的位置是否與用戶定義的pHome點(diǎn)位置一樣。1.調(diào)試rHome例行程序：程序的手動(dòng)調(diào)試1190/13①打開調(diào)試菜單，單擊“PP移至例行程序…”。②選中rMoveRoutine例行程序，然后單擊確定。2.調(diào)試rM