文档介绍：机器视觉机器视觉机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS D 两种)将被摄取目标转换成图像信号, 传送给专用的图像处理系统, 根据像素分布和亮度、颜色等信息, 转变成数字化信号; 图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征, 进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。发展编辑如今, 中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一, 应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等国民经济的各个行业。其重要原因是中国已经成为全球制造业的加工中心, 高要求的零部件加工及其相应的先进生产线, 使许多具有国际先进水平的机器视觉系统和应用经验也进入了中国。经历过长期的蛰伏, 2010 年我国机器视觉市场迎来了爆发式增长。据《 2013-2017 年中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》[1] 数据显示当年,我国机器视觉市场规模达到 亿元,同比增长 % , 其中智能相机、软件、光源和板卡的增长幅度都达到了 50% , 工业相机和镜头也保持了 40% 以上的增幅,皆为 2007 年以来的最高水平。 2011 年, 我国机器视觉市场步入后增长调整期。相较 2010 年的高速增长,虽然增长率有所下降,但仍保持很高的水平。 2011 年中国机器视觉市场规模为 亿元, 同比增长 % , 增速同比 2010 年下降 个百分点,其中智能相机、工业相机、软件和板卡都保持了不低于 30% 的增速,光源也达到了 % 的增长幅度,增幅远高于中国整体自动化市场的增长速度。前瞻网认为电子制造行业仍然是拉动需求高速增长的主要因素。 2011 年机器视觉产品电子制造行业的市场规模为 亿人民币,增长 % 。市份额达到了 % 。电子制造、汽车、制药和包装机械占据了近 70% 的机器视觉市场份额。 2 概述编辑机器视觉( Machine vision ) 机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不视觉系统工作原理简图视觉系统工作原理简图适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉; 同时在大批量工业生产过程中, 用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高, 用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 3 基本构造编辑一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、相机(D S 相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯/ 输入输出单元等。系统可再分为一、采集和分析分开的系统。主端电脑( puter) 影像撷取卡( Frame Grabber) 与影像处理器 TV 镜头显微镜头照明设备 Halogen 光源 LED 光源高周波萤光灯源闪光灯源其他特殊光源影像显示器 LCD 机构及控制系统 PLC 、 PC-Base 控制器精密桌台伺服运动机台二、采集和分析一体的系统智能相机(图像采集和分析一体) 其他配套外围设备:光源、显示、 PLC 控制系统等等。 4 工作原理编辑 D 照相机将被检测的目标转换成图像信号, 传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号, 图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征, 如面积、数量、位置、长度, 再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格/ 不合格、有/ 无等, 实现自动识别功能。 5 典型结构编辑一个典型的机器视觉系统包括以下五大块: 照明照明是影响机器视觉系统输入的重要因素, 它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备, 所以针对每个特定的应用实例, 要选择相应的照明装置, 以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面, 环境光有可能影响图像的质量, 所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中, 背向照明是被测物放在光源和摄像机之间, 它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧, 这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上, 根据它们产生的畸变, 解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上, 摄像机拍摄要求与光源同步。镜头 FOV ( Field of Vision )= 所需分辨率* 亚象素* 相机尺寸/PRTM (零件测量公差比) 镜头选择