視覺檢測及其應(yīng)用

視覺檢測技術(shù)用其應(yīng)用、視覺檢測技術(shù)機(jī)器視覺檢測技術(shù)利用攝像機(jī)替代人眼,圖像處理軟件替代大腦對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢驗或識別的計算機(jī)檢測技術(shù)組成:由光源、鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡、圖像處理器/軟件以及必要的IO等。具有極高的效率、重復(fù)性以及精度,在很多情況下是人眼無法替代的1、視覺系統(tǒng)的一般構(gòu)成算機(jī)光源場景攝像機(jī)圖像卡典型視覺系統(tǒng)工作原理:光→敏感元件→電(光電元件)電傳感器:光源光通路光電元量電路r光源被害放大二值化機(jī)示與體」系統(tǒng)處理控制打即圖837光電檢測系統(tǒng)原理杯閉光源鏡頭—~攝像機(jī)輸出電纜場景鏡頭—~攝像機(jī)圖像存儲體計算機(jī)鏡頭—~攝像機(jī)控制視覺系統(tǒng)流程圖圖像采集部分、圖像處理部分、通信和IO部分以及輸出和執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖像釆集系統(tǒng):可視化圖像或特征→數(shù)據(jù)由光源、鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡等構(gòu)成單目視覺:一個攝像組件(鏡頭+攝像機(jī))多目視覺:多個攝像組件(鏡頭+攝像機(jī))圖像質(zhì)量好→圖像處理簡單、結(jié)果理想圖像質(zhì)量差→圖象處理麻煩、結(jié)果不理想2、CCD攝像機(jī)(1)CCD的種類①按成象器件分類:線陣CCD、面陣cCD線陣cCD:一行,掃描;體積小,價格低;面陣cD:整幅圖像;直觀;價格高,體積大②按顏色分類:黑白攝像機(jī)、彩色攝像機(jī)黑白攝像機(jī):信息量小,時間、空間少彩色攝像機(jī):信息量大,時間、空間多③按掃描方式分類:逐行掃描、隔行掃描逐行掃描:高速運動,避免邊緣模糊④按輸出信號分類:模擬式、數(shù)字式數(shù)字?jǐn)z像機(jī)--電子快門曝光時間:1/50s、1/125s、1/250s、1/500s、1/1000s、1/2000s、1/4000s、1/8000s、1/16000s、1/3200s⑤按形狀分類:長形、短形、方塊形、半球形、單板形2)攝像機(jī)的主要參數(shù):①制式:PAL制式—標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場,中國采用隔行掃描(黑白為CCIR)(西歐、亞洲、澳大利亞)相位交替行(PhaseAlternatingline)-逐行倒相NTSC制式—標(biāo)準(zhǔn)為525行,60場(黑白為EIA)(美加、日本)國家電視委員會(NationalTelevisionSystemsCommittee非標(biāo)準(zhǔn)制式—只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到②ccD芯片尺寸CC靶面芯片翅格CCD尺計88BX66148X632X24面陣CCD芯片③CCD分辨率:是CCD的主要性能指標(biāo),它決定了顯示圖像的清晰程度,分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。像素——C∽每一個元素,像素越多,圖像越清晰44萬(768*576)、100萬(1024*1024)200萬(1600*1200)、600萬(2832*2128)電視線一簡稱線(TVLINES),彩色攝像頭一般330500線,黑白可以達(dá)到600線。電視線與CCD和鏡頭有關(guān),還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬,圖像越清晰,線數(shù)值相對越大灰度級-灰度分辨率、色彩分辨率位數(shù):8位(bit)、10位、11位、12位、位數(shù)越多,圖像越清晰、信號處理技術(shù)光電元件信號處理鉤圖像處迎圖像信號處理電路1)信號放大-運算放大電路(運算放大器)電壓(mV/μV);電流(μA/mA)2)噪聲抑制-信號淹沒在噪聲中相敏檢波:同步整流電路模擬濾波:低通(LPF)、高通(HPF)、帶通(BPF)、帶阻(BEF)、全通(APF)濾波器3)電壓/電流(VA)轉(zhuǎn)換-需要電流輸出時;4)模擬數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換--需要輸出數(shù)字信號時圖像處理技術(shù)預(yù)處理+提取、識別、計算成像一干擾等一圖像降質(zhì)一圖像預(yù)處理目的:灰度校正-突出特征-圖像增強(qiáng)(銳化)濾波降噪-去除噪聲-圖像濾波(平滑化)1)圖像增強(qiáng)感