机器视觉系统概念是什么
机器人视觉系统介绍
机器人视觉(Robot Vision)简介机器视觉系统的组成机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。
按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。
三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。
所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。
机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等,它们都把三维的影像作为输入源,即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。
如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话,则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换,也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。
机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面,包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。
产品的分类和选择也集成于检测功能中。
下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统,说明系统的组成及功能。
视觉系统检测生产线上的产品,决定产品是否符合质量要求,并根据结果,产生相应的信号输入上位机。
图像获取设备包括光源、摄像机等;图像处理设备包括相应的软件和硬件系统;输出设备是与制造过程相连的有关系统,包括过程控制器和报警装置等。
数据传输到计算机,进行分析和产品控制,若发现不合格品,则报警器告警,并将其排除出生产线。
机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源,也可以和CIMS其它系统集成。
图像的获取图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据,它主要由三部分组成:*照明*图像聚焦形成*图像确定和形成摄像机输出信号1、照明照明和影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少3 0%的应用效果。
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。
机器视觉系统
实用案例分析
5、检测牙膏管口边缘毛刺: A、对物件进行旋转位置识别 B、检测管口是否有毛刺或其他障碍物 C、通过异步触发器对图像进行整体评估
实用案例分析
6、颜料盒生产时的粘贴物监控: A、安放颜料块前,监控颜料盒每一格中注入的胶水量
实用案例分析
7、检验传动轴是否正确安装,并且编码一致: A、自动检测编码存在与否,以及封口和卡子的位置
机器视觉系统概述
机器视觉的工作原理
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标标转换成图像信号, 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。
机器视觉系统概述
人类视觉
适应性 智能 彩色识别能 力 灰度分辨力 空间分辨力 适应性强,可在复杂及变化的环境中识别目 标 具有高级智能,可运用逻辑分析及推理能力 识别变化的目标,并能总结规律 对色彩的分辨能力强,但容易受人的心理影 响,不能量化 差,一般只能分辨64个灰度级 分辨率较差,不能观看微小的目标
机器视觉系统概述
§ 什么是视觉系统 § 工作原理 § 系统构成 § 系统特点 § 机器视觉发展史 § 特点&为什么要使用机器视觉&人机对比 § 硬件分类 § 主要行业应用&实际案例
§ 机器视觉主要功能
§ 机器视觉优势
机器视觉系统概述
什么是机器视觉系统
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(即图像获取装置,分 CMOS 和CCD 两种)将被获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。
机器视觉定义、发展概况、构造及应用等系统认识
机器视觉定义、发展概况、构造及应用等系统认识一、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 和CCD 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,得到被摄目标的形态信息,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。
二、发展概况如今,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年中国机器视觉市场迎来了爆发式增长。
《中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》数据显示当年,中国机器视觉市场规模达到8.3亿元,同比增长48.2%,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,中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10.8亿元,同比增长30.1%,增速同比2010年下降18.1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28.6%的增长幅度,增幅远高于中国整体自动化市场的增长速度。
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5.0亿人民币,增长35.1%。
市份额达到了46.3%。
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。
三、基本构造一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、相机(包括CCD相机和COMS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。
机器视觉系统详述
右图中,绿色背景 采用红色光源提高 对比度 (灰阶图像)
光源
代码 R G B V W IR UV
颜色 红 绿 蓝 紫 白 红外 紫外
波长(nm) 625(600~720) 517(510~530) 465(430~480) 400 色温:5500k
应用 背景为黑色的透明软板孔位定位、绿色线路 板检测、透光膜厚度测量等。 红色背景产品检测、银色背景产品检测等。
• 特殊要求,需要用到红外或紫外相机情况
镜头--如何选择镜头
•
定焦与变焦 变焦镜头
工作距离不变的情况下获得不同的放大倍率
镜头--如何选择镜头
•
远心镜头与标准工业镜头
远心镜头
• 精密测量系统
CCTV镜头
• 一般工业测量、缺陷检测,对物体成像的放大倍率没有严格要求
远心镜头
CCTV镜头
镜头--如何选择镜头
目录
1 2
机器视觉系统构成 成像系统核心器件选型方法
3 4
5
机器视觉系统设计步骤 应用案例
飞行捕捉和相机丢帧解决办法
机器视觉系统构成
机 器 (Machine)
1、机器视觉系统介绍
+
视 觉 (Vision)
机械
运动
控制
视(硬件)
觉(软件)
机器视觉是一个系统的概念,运 用现代先进的控制技术、计算机 技术及传感技术,表现为光机电 的结合。
镜头
镜头畸变
畸变是镜头放大倍率随着视场变化而变化的现象。
测量应用,畸变越小越好
畸变可以通过软件进行校正
镜头
镜头景深
对于理想的光学系统,像平面对应一个理想物平面。实际光学
系统,能清晰成像的最远物面到理想物平面的距离称为远景深 度,能清晰成像的最近物面到对准平面的距离称为近景深度, 远景深度和近景深度的和就是光学系统的景深。
【机器视觉培训】机器视觉系统概论
机器视觉系统概论一、机器视觉系统构成1.机器视觉的概念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 和CCD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。
美国制造工程师协会(SME Society of Manufacturing Engineers)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA Robotic Industries Association)的自动化视觉分会对机器视觉下的定义为:“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置”。
在现代工业自动化生产中,涉及到各种各样的检验、生产监视及零件识别应用,例如零配件批量加工的尺寸检查,自动装配的完整性检查,电子装配线的元件自动定位,IC上的字符识别等。
通常人眼无法连续、稳定地完成这些带有高度重复性和智能性的工作,其它物理量传感器也难有用武之地。
由此人们开始考虑利用光电成像系统采集被控目标的图像,而后经计算机或专用的图像处理模块进行数字化处理,根据图像的像素分布、亮度和颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。
这样,就把计算机的快速性、可重复性,与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合,由此产生了机器视觉的概念。
1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,常用机器视觉来代替人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用于人工视觉检查产品质量的效率低且精度不高,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。
正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
机器视觉系统概述
数字图像
应用
智能摄像机
光源 镜头
机器视觉软件
FG I/O
模拟图像数据 被测物体 CCD/CMOS图像传感器
图像 内存中
结果 孔 半径
1 2 3 3.147 mm 3.052 mm 2.785 mm
数字图像
应用
机器视觉系统中部件包括:
◦ 光源、工业摄像机、图像采集卡、镜头、图像处理设备等。
由于CMOS可直接访问单个像素, 因此在AOI非常小的情况下,CMOS 与CCD相比,帧率上有较大的优势。
CMOS Sensor甚至可以将A/D转换集成 到每个像素中去,在不使用AOI时帧率 上也有优势
CCD 优 1.图像质量高 2.灵敏度高 3.对比度高
CMOS
劣
1.体积小 2.片上数字化 3.很多片上处理功能 4.低功耗 5.没有Blooming现象 6.直接访问单个像素 7.高动态范围(120dB) 8.帧率可以更高 1.Blooming 1.一致性较差 2.不能直接访问每个像素 2.光灵敏度差 3.没有片上处理功能 3.噪声大
CCD
CMOS
串行处理
线性度好
并行处理,可直接访问单 像素 高动态范围 存在固定模式噪声
功耗较低 高集成度,芯片上集成了 很多功能
低噪声
功耗一般 集成度较低
Interlaced Scan
Progressive Scan
Rolling Shutter
Global Shutter
1.Bayer 2.3CCD 3.3Lines 4. …………
机器视觉市场包括:
◦ 部件生产商 ◦ 代理商 ◦ 系统集成商
照明光源
高频荧光灯
卤 素 灯
机器视觉系统概述课件
REPORTING
图像采集技术
分辨率与清晰度
高分辨率和清晰的图像是机器视觉的基础,决定 了识别和判断的准确性。
动态范围
捕捉不同光照条件下的图像,使机器视觉系统能 够处理真实场景中的各种挑战。
颜色再现性
确保系统能够准确识别和区分颜色,这对于许多 应用至关重要。
图像处理算法
滤波与降噪
去除图像中的噪声,提高后续处理的准确性。
3D视觉技术
1 2
立体视觉
通过分析两幅或多幅图像的差异,重构物体的 三维结构。
结构光
通过投射已知的光模式到物体上,再分析反射 的光线,计算物体的形状和距离。
3
光编码与时间测量
利用特殊的光编码技术和高精度的时间测量, 实现高精度的3D重建。
2023
PART 04
机器视觉系统的实施步骤
REPORTING
边缘检测与特征提取
从图像中识别关键特征,帮助系统理解和区分不同 的物体。
图像分割
将图像划分为有意义的部分,以便于分析和识别。
深度学习在机器视觉中的应用
对象识别
利用深度学习模型(如CNN)识别图像中的物 体。
目标跟踪
实时跟踪视频流中的对象,用于监控、人机交互 等应用。
场景理解
通过深度学习分析图像,理解场景的三维结构和 语义信息。
2023
PART 02
机器视觉系统的组成
REPORTING
图像获取
相机选择
根据应用需求选择合适的相机类 型,如面阵相机、线扫描相机等
。
照明方式
选择合适的照明方式以提高图像质 量,如前向照明、背光照明等。
镜头调整
根据目标物体的距离和尺寸调整镜 头焦距,以获得清晰、高分辨率的 图像。
机器视觉概述
机器视觉概述1、机器视觉概念机器视觉(Machine Vision)是基于视觉技术的一门边缘科学,其核心技术是视觉处理,并通过对视觉处理来执行进一步的检测与控制等。
美国制造工程师协会( SME Society of Manufacturing Engineers )机器视觉分会和美国机器人工业协会( RIA Robotic Industries Association )的自动化视觉分会对机器视觉的定义为:“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置”。
机器视觉系统是机器视觉的现实表现形式。
2、机器视觉系统类型根据机器视觉的定义,依据光学特征可分为可见光机器视觉系统(基于CCD或CMOS等传感器)和非可见光(基于X光、红外光以及超声波等传感器)机器视觉系统,根据应用领域则可以分为工业机器视觉系统和非工业机器视觉系统,通常从事工业自动化人员只把工业机器视觉系统称作机器视觉而把非工业机器视觉系统称为图像装置或图像系统。
3、机器视觉系统特点■精度高:设计优秀的机器视觉系统能够对一千个或更多目标的一个进行空间测量。
因为此种测量不需要接触目标,所以对目标没有损伤和危险,同时由于采用了计算机技术,因此具有极高的精确度。
■连续性:机器视觉系统可以使人们免受疲劳之苦。
因为没有人工操作者,也就没有了人为造成的操作变化。
多个系统可以设定单独运行。
■灵活性:机器视觉系统能够进行各种不同的信息获取或测量。
当应用变化以后,只需软件做相应变化或者升级以适应新的需求即可。
■标准性:机器视觉系统的核心是视觉图像技术,因此不同厂商的机器视觉系统产品其标准是一致的,这为机器视觉的广泛应用提供了极大的方便。
二、机器视觉系统构成机器视觉系统用计算机来分析一个图像,并根据分析得出结论,然后给出下一步工作指令。
现今机器视觉系统有两种应用:1、机器视觉系统可以探测目标(监视、检测与控制);2、机器视觉也可以用来创造一个部件,即运用光学器件和软件相结合直接指导制造过程(虚拟制造)。
机器视觉系统
工业4.0时代的到来,机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要,这也让越来越多的人对它产生浓厚的兴趣。
机器视觉的定义:机器视觉就是使用光学非接触式感应设备自动接收并解释真实场景的图像以获得信息控制机器或流程。
机器视觉的优势究竟有哪些?
虽然人类视觉最擅长于对复杂、非结构化的场景进行定性解释,但机器视觉则凭借速度、精度和可重复性等优势,擅长于对结构化场景进行定量测量,举例来说,在生产线上,机器视觉系统每分钟能够对数百个甚至数千个元件进行检测。
配备适当分辨率的相机和光学元件后,机器视觉系统能够轻松检验小到人眼无法看到的物品细节特征。
另外,由于消除了检验系统与被检验元件之间的直接接触,机器视觉还能够防止元件损坏,也避免了机械部件磨损的维护时间和成本投入。
通过减少制造过程中的人工参与,机器视觉还带来了额外的安全性和操作优势。
此外,机器视觉还能够防止洁净室受到人为污染,也能让工人免受危险环境的威胁。
机器视觉系统的分类
•智能相机
•基于嵌入式
•基于PC
机器视觉系统的组成
•图像获取:光源、镜头、相机、采集卡、机械平台
•图像处理与分析:工控主机、图像处理分析软件、图形交互界面。
•判决执行:电传单元、机械单元
以上就是相关内容的介绍,供大家参考了解一下,如有这方面的兴趣或需要,可以咨询一下南京矽景自动化技术有限公司了解更多详情。
1.机器视觉概述
机器视觉系统简介基本概念
机器视觉自动检测与人工检测对比
机器视觉系统典型结构
机器视觉的发展
机器视觉的典型应用
机器视觉系统简介基本概念机器视觉自动检测与人工检测对比机器视觉系统典型结构
视觉处理系统包含了硬件和软件两方面。
根据硬件的不同,又分为智能相机和基于PC的视觉系统。
软件的核心技术为图像处理算法,它包括图像增强、图像分割、特征抽取、图像识别与理解等方面。
通过图像处理与分析,从而进行产品质量的判断、尺寸测量等功能,并将结果信号传输到相应的硬件进行显示或执行。
机器视觉的发展
机器视觉的典型应用。
机器视觉基本概念
机器视觉基本概念FAQ1、机器视觉的概念“机器视觉”,即采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和CCD两种)把图像抓取到,然后将该图像传送至处理单元,通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。
进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
2、机器视觉系统中一定需要光源吗?均匀良好的光源,可以保证采集到的图像具有较好的一致性,使视觉检测系统能够稳定可靠,保持较好的可重复性。
3、怎样选择相机?第一,需要注意相机的通讯接口,不同的输出接口有不同的输出带宽,从而影响帧率。
第二,需要选择合适的分辨率。
通常系统的像素精度等于视场(长或宽)除以相机分辨率(长或宽)。
如视场为10mm×7.5mm,使用130万像素的相机,则相机分辨率为1280×960Pixel,则像素精度为10mm÷1280Pixel=0.0078mm/Pixel;第三,要注意传感器的尺寸与类型。
第四,相机的帧率。
当对检测速度有要求时,需要考虑图像采集的时间,这时候涉及相机帧率。
第五,相机的尺寸大小、颜色、安装方式等。
4、怎样选择镜头?镜头的选择,主要参数为焦距(单位mm),需要根据相机CCD的尺寸,以及所需要的工作距离和检测视野来定。
一般情况,先确定系统的分辨率,结合CCD的尺寸,就能知道放大倍率,再结合工作距离和检测视野的要求,就能估算相机镜头的焦距。
另外,镜头的选择还需注意镜头的物理接口是否与相机匹配。
常见的接口有C口和CS 口。
5、怎样选择光源?光源的选择,原则是要将需要检测的目标与背景尽量区分开来。
确定一种合适的光源,往往需要做多种光源、多种角度尝试。
通过选择合适的光源照明,目的是要获得以下图像效果:1)对比度明显,目标与背景的边界清晰;2)背景尽量淡化而且均匀,不干扰图像处理;3)与颜色有关的还需要颜色真实、亮度适中,不过度曝光。
什么是机器视觉系统
什么是机器视觉系统机器视觉技术是计算机学科的一个重要分支,它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。
自起步发展至今,已经有20多年的历史,其功能以及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广,其中特别是目前的数字图像传感器、CMOS和CCD摄像机、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技术、图像处理和模式识别等技术的快速发展,大大地推动了机器视觉的发展。
简而言之,机器视觉就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。
在生产线上,人来做此类测量和判断会因疲劳、个人之间的差异等产生误差和错误,但是机器却会不知疲倦地、稳定地进行下去。
一般来说,机器视觉系统包括了照明系统、镜头、摄像系统和图像处理系统。
对于每一个应用,我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。
从功能上来看,典型的机器视觉系统可以分为:图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。
一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下:1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野中心,向图像采集部分发送触发脉冲。
2、图像采集部分按照事先设定的程序和延时,分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。
3、摄像机停止目前的扫描,重新开始新的一帧扫描,或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态,启动脉冲到来后启动一帧扫描。
4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构,曝光时间可以事先设定。
5、另一个启动脉冲打开灯光照明,灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。
6、摄像机曝光后,正式开始一帧图像的扫描和输出。
7、图像采集部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化,或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。
8、图像采集部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。
9、处理器对图像进行处理、分析、识别,获得测量结果或逻辑控制值。
机器视觉系统概述
机器视觉系统概述1、机器视觉的定义机器视觉( machine vision )定义:以光电图像传感技术和图像处理技术为核心;以模仿或替代人眼和大脑为目标;以解决工业生产和科学研究中检验与检测问题为目的,提高产品质量和生产效率;与之相关的产品、设备、系统;与之相关的技术、人员、技术服务、流通;美国制造工程师协会( SME )机器视觉分会和美国机器人工业协会( RIA )自动化视觉分会关于机器视觉的定义是:机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。
2、机器视觉系统的基本构成机器视觉系统包括三个技术环节,它们是:采像、分析、控制。
采像,即图像采集,其目的是解决采集到满足分析要求的相应质量图像,这是机器视觉系统CCD摄像机1、概述CCD(电荷耦合器件,CHARGE COUPLED DEVICE)是二十世纪 70 年代初发展起来的新型半导体光电成像器件。
CCD摄像机是以 CCD 芯片为核心,将自然界存在的物理图像经过光电转化,变成电子视频图像信号。
CCD 摄像机一般包括:CCD 传感器、驱动电路、信号处理电路、接口电路、外壳及机械光学接口。
2、CCD摄像机分类按照色彩分:黑白摄像机和彩色摄像按照输出信号分:模拟摄像机和数字摄像机按照输出信号分:标准摄像机和非标准摄像机按照灵敏度分:普通灵敏度摄像机、高灵敏度摄像机(月光型和星光型)、红外摄像机按照分辨率分:普通分辨率和高分辨率摄像机按照 CCD 芯片类型分:线阵摄像机和面阵摄像机按照 CCD 光敏面尺寸分: 1/4”、 1/3”、 1/2”、 1”等摄像机按照制冷形式分:制冷摄像机和非制冷摄像机按照扫描形式分:逐行扫描和隔行扫描摄像按照输出速度分:低速摄像机、标准速度摄像机、高速摄像机按照响应光谱分:可见光摄像机、紫外摄像机、红外摄像机(近红外、中红外、远红外)3、CCD摄像机主要参数• CCD 靶面尺寸:有 1/4 、 1/3 、 1/2 、 1 等,其中最常用的是 1/3 和 1/2 的摄像机。
机器视觉基本概念
机器视觉基本概念FAQ1、机器视觉的概念“机器视觉”,即采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和CCD两种)把图像抓取到,然后将该图像传送至处理单元,通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。
进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
2、机器视觉系统中一定需要光源吗?均匀良好的光源,可以保证采集到的图像具有较好的一致性,使视觉检测系统能够稳定可靠,保持较好的可重复性。
3、怎样选择相机?第一,需要注意相机的通讯接口,不同的输出接口有不同的输出带宽,从而影响帧率。
第二,需要选择合适的分辨率。
通常系统的像素精度等于视场(长或宽)除以相机分辨率(长或宽)。
如视场为10mm×7.5mm,使用130万像素的相机,则相机分辨率为1280×960Pixel,则像素精度为10mm÷1280Pixel=0.0078mm/Pixel;第三,要注意传感器的尺寸与类型。
第四,相机的帧率。
当对检测速度有要求时,需要考虑图像采集的时间,这时候涉及相机帧率。
第五,相机的尺寸大小、颜色、安装方式等。
4、怎样选择镜头?镜头的选择,主要参数为焦距(单位mm),需要根据相机CCD的尺寸,以及所需要的工作距离和检测视野来定。
一般情况,先确定系统的分辨率,结合CCD的尺寸,就能知道放大倍率,再结合工作距离和检测视野的要求,就能估算相机镜头的焦距。
另外,镜头的选择还需注意镜头的物理接口是否与相机匹配。
常见的接口有C口和CS 口。
5、怎样选择光源?光源的选择,原则是要将需要检测的目标与背景尽量区分开来。
确定一种合适的光源,往往需要做多种光源、多种角度尝试。
通过选择合适的光源照明,目的是要获得以下图像效果:1)对比度明显,目标与背景的边界清晰;2)背景尽量淡化而且均匀,不干扰图像处理;3)与颜色有关的还需要颜色真实、亮度适中,不过度曝光。
机器视觉系统的介绍
机器视觉系统机器视觉系统是把工业镜头当做人的眼睛去测量和判断,通过机器视觉产品将被测物转换成图像信号,传送给专门的图像处理系统,根据颜色、像素的分布和光的亮度转变成数字化信号。
图像系统对这些信号进行各种运算来获取被测物的特征,从而根据判断的结果来控制设备的运作。
机器视觉系统的特点是提高生产的自动化程度,在一些不适合人工作业的危险环境或者人眼难以满足工作需要的工作环境,就可以用机器视觉来代替人工视觉,机器视觉的运用,能够提高在工业生产过程中检查产品的质量效率和精度,在很大程度上降低了人工成本,提高了工作效率。
正是由于机器视觉对于信息的迅速采集和分析,能够自动处理和设计信息以及加工控制信息的集成,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛的运用在工况监视,成品检验、质量控制、工艺制造、安全监控等领域。
一个完整的机器视觉系统包括照明、工业镜头、机器视觉工业相机。
照明直接影响输入数据的质量和应用效果,如果没有通用的机器视觉照明设备,对于每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以求达到最佳效果。
工业机器视觉镜头用高性能高分辨率镜头采用超低失真设计,低畸变率,可有效降低透镜的反光损失,减少眩光,增大反差,有效改善色彩还原性,以提高图像的清晰度。
具有多种光学校正方式,最大限度的减少像差的发生,使其在空间频率数高的频带处也可维持较高的MTF值,对比度清晰度高,工业相机镜头坚固的机械设计,调节后的锁定装置,非常适合工厂自动化、机器视觉、图像处理等对画质要求非常高的场合。
工业相机包括两个部分:图像采集卡和视觉处理器,图像采集卡虽然只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是却起着非常重要的作用,它决定摄像头的接口、色彩、模拟和数字。
视觉处理器集采集卡和处理器于一体,以前计算机速度较慢的时候,只能采用了视觉处理器加快视觉处理任务,现在采集卡能够快速传输图像到存储器,而且计算机运行的速度也快了,所以视觉处理器的应用就逐渐少了。
简述机器视觉系统的构成及其作用
简述机器视觉系统的构成及其作用
1机器视觉
机器视觉是人工智能的重要分支,是一项研究用计算机进行自动数字图像处理的技术。
它包括采集、分析、处理和识别原始图像的算法,是一种可以自动识别和分类特定的目标的技术。
2机器视觉系统
机器视觉系统是一种使用计算机实现机器视觉的系统。
它主要由三个组件组成:传感器、处理器和机械体。
传感器负责采集图像数据,如摄像头、扫描仪,可以从电子、机械或光学源中获取信号;处理器用于执行图像处理算法,提取有用的特征;机械体用于将处理器的指令转换为机械动作,实现在目标上的操作或装配。
3用途
机器视觉系统可以用来实现自动检测和识别,如:测量、监控、跟踪、寻路、识别等。
它在自动检测中有着广泛的应用,可以用来检测零件出厂时的位置和尺寸、分类、检测零件缺陷,实现自动检测生产线上送料以及部件更换等任务,简化工作流程,提高生产效率,节省原材料和人力,是全自动化生产的重要组成部分。
4优势
机器视觉具有运行快速、能够连续多时间运行等特点,而且基于计算机技术,可以用许多受控条件来测量物体和监控过程,准确性
高,可以不受人类的影响而精准完成测量和检测的任务,减少误差,能够准确控制质量,从而保证产品质量。
总结来说,机器视觉系统是一种由传感器、处理器和机械体组成的计算机数字图像处理技术,它具有准确性高、运行快速等特点,主要应用于自动检测、测量和监控等工作,可以大大提高生产效率,减低生产成本,是全自动化生产的重要组成部分。
下面关于机器视觉系统的说法中
下面关于机器视觉系统的说法中
机器视觉系统是一种基于计算机视觉技术的智能系统,它能够模拟人类视觉系统,对图像或视频进行分析和处理。
机器视觉系统可以用于各种领域,如工业自动化、医学影像分析、安全监控等。
机器视觉系统主要包含图像采集、图像处理和图像识别三个主要步骤。
通过相机或摄像机采集图像或视频数据。
然后,利用图像处理算法对采集到的图像进行去噪、增强和分割等操作,以提高图像质量并准备进行后续分析。
最后,通过图像识别算法对图像中的目标进行识别和分类,从而实现对图像内容的理解和分析。
机器视觉系统的应用非常广泛,在工业领域,机器视觉系统可以用于产品质量检测和自动化生产线的监控。
通过对产品图像进行分析,可以及时发现产品缺陷并提高生产效率。
在医学领域,机器视觉系统可以辅助医生进行疾病诊断和治疗。
通过对医学影像的分析,可以帮助医生发现病变和病情变化,提供更准确的诊断和治疗方案。
在安全监控领域,机器视觉系统可以用于人脸识别和行为分析。
通过对监控视频的分析,可以快速识别出目标人物,并判断其行为是否可疑,以提供更高效的安全防护。
机器视觉系统的发展前景非常广阔。
随着计算机硬件和算法的不断进步,机器视觉系统的识别准确度和处理速度将不断提高。
同时,机器视觉系统也将逐渐应用于更多的领域,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
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机器视觉系统概念是什么?
机器视觉技术是计算机科学的一个重要分支,它涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光学、机械等多个领域。
自起步发展至现在,已经有三十多年的历史。
其功能及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广。
其中特别是CCD工业摄像机、智能相机、ARMFPGA、图像处理和模式识别等技术的快速发展,极大地推动了机器视觉系统的发展。
简言之,机器视觉就是用机器代替人眼来作各种测量和判断。
在生产线上,人来作这类测量和判断会因疲劳,个人之间的差异等等产生误差和错误;但机器却会不知疲倦地,稳定地进行下去。
使用机器视觉的优点为:
(1)非接触测量,对观测与被观测者都不会产生任何损伤,从而提高了系统的可靠性;
(2)具有较宽的光谱响应范围,例如使用人眼看不见的红外测量,扩展了人眼的视觉范围;
(3)长时间稳定工作,人类难以长时间对同一对象进行观察,而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。
(4)可以在恶劣环境下工作。
一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下:
(1)工件定位检测器探测到物体已运动至接近摄像机视野的中心,向图像采集卡发送触发脉冲;
(2)图像采集卡按事先设定的程序和时延,分别向摄像机和照明设备发出起动脉冲;
(3)工业摄像机停止目前的扫描,重新开始新的一帧扫描;或者摄像机在起动脉冲来到之前处于等待状态,起动脉冲来到后起动一帧扫描;
(4)工业摄像机开始新的一帧扫描之前,打开曝光机构,曝光时间可以事先设定;
(5)另一个起动脉冲打开灯光照明,灯光开启时间应与摄像机曝光时间匹配;
(6)工业摄像机曝光后,正式开始一帧图像的扫描和输出;
(7)图像采集卡接收模拟视频信号并通过A/D将其数字化,或者直接接收工业摄像机数字化之后的数字视频,近几年来由于科技的迅猛发展,图像采集卡这种模拟信号转数字信号的形式已渐渐被工业数字摄像机所代替,工业数字摄像机自带I/O,可直接外触发,拥有完整的SDK开发包,功能强大,笔者使用过MV-EM系列千兆网工业数字相机,如果大家有兴趣可以关注了解一下工业数字相机的基本构成及用途;
(8)图像采集卡将数字图像放到处理器或者计算机的内存中;
(9)处理器对图像进行处理、分析、识别,获得测量结果,或逻辑控制值;
(10)处理结果控制流水线的动作;或进行定位,纠正运动的误差等。
从上述的工作流程可以看出,机器视觉系统是一种比较复杂的系统,因为大多数系统的监控对象都是运动物体,系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要,这些给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。
在一些应用领
域,例如机器人、飞行物制导等,整个系统或者系统的一些部件的重量、体积和耗电量都会有严格的要求。
所以说,机器视觉是图像处理系统中最复杂的系统,需要在开发和设计中投入更多的精力。
上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。
此外,公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。
??上海嘉肯光电科技有限公司?将坚持“用心,创造未来”的企业经营理念,并持续不断地把最优秀、性价比最高的视觉产品提供给广大用户,以不断满足客户日益增长的要求。