视觉自动对位系统的讲义.

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机器视觉系统原理及基础知识通用课件

实时性指标
包括处理速度、帧率等，用于评估机器视觉系统在处理图像和视频时的速度和效率。
鲁棒性指标
包括光照变化、遮挡、噪声等干扰因素对系统性能的影响，用于评估机器视觉系统在实际应用中的稳定性和可靠性。
不同场景下性能评估方法
实验室环境下性能评估
通过在标准数据集上进行测试和比较，评估机器视觉系统的基本性能和算法优劣。
量，提取关键信息。
特征提取与描述
02
通过手工设计特征提取算法，如SIFT、SURF等，对图像进行特
征提取和描述，为后续分类和识别提供基础。
分类与识别
03
利用分类器如SVM、K-means等对提取的特征进行分类和识别
，实现图像内容的理解和应用。
深度学习在机器视觉中应用
01
卷积神经网络（CNN）
通过构建深度卷积神经网络，自动学习图像中的特征表达，提高图像分
触发方式
软件触发、硬件触发等，应根据实际应用场景进行选择。
04
机器视觉系统软件平台介绍
常见软件平台对比分析
OpenCV
开源计算机视觉库，提供丰富的图像处理与计算机视觉功能，支持多种编程语言。
Halcon
商业机器视觉软件，提供强大的图像处理和机器视觉算法库，易于集成到工业应用中。
VisionPro
学术社区
推荐了几个重要的机器视觉学术社区和论坛，如CVPR、 ECCV等会议以及GitHub等代码分享平台，便于研究者和开发者交流与合作。
THANKS
感谢观看
案例：应用实例展示
图像处理实例
展示如何利用软件平台对图像进行预处理、特征提取、目标检测等操作。
机器视觉应用实例
展示如何结合具体的工业应用场景，利用软件平台实现自动化检测、识别、定位等功能。

机器人视觉对位系课件9.8

产品设置界面选项
获取设备坐标
④获取完成后点击<调整设备位置>进入设备控制界面关闭伺服，移动机械手使标定纸位于相机图像中心后开启伺服，调整相机焦距和光圈使标定纸可以清晰显示在图像中后固定焦距和光圈.
查看图象效果
⑤退出设备控制界面点击进入模板设置界面设置模板，设置模板完成点击确定.

⑥设置标定参数如粗标定移动距离，精标定点个数等都完成后点<执行标定>进行自动标定.
搜索点位界面对象点产品设置参数
搜索点位界面目标点产品设置参数

3进入点位搜索界面后先点击<抓取图像>来显示实时图像，选择合适的点位获取方式，搜索方式，精度等；点击<设置模板>选择合适的模板范围后点击<点位搜索>自动搜索模板，搜索成功后取消勾选的全图像搜索圈定合适的搜索范围，OK后点击确定则设置完成。 3点位搜索 4 取消全图象搜索对象点产品设置图示：
环境设置中的设备参数界面
雅马哈参数读取界面

4.在软件《通讯参数》界面中点击使用串口通信，选择所使用的端口即与YAMAHA控制器连接的COM口，保证通信正常。环境设置中的通讯参
数设定界面
COM口选择

㈡进行标定步骤：
3标定固定相机:

①选定标定方法后在右侧选择标定相机，标定方式，点击<执行标定 >进入标定界面. ②点击<调整设备位置> 进入机械手调试界面，调整机械手位置和固定相机焦距与光圈使吸头上的物料清晰的显示在界面右上角图像的中央，保存机械手当前位置为固定相机拍照点，保存后退出界面. ③进入模板设置界面建立合适的模板,完成后点击确定保存退出. ④设置标定参数如X方向平移距离，Y方向平移距离等. ⑤设置完成后点击<开始自动标定>进行标定，第一次标定完成后记录标定出的角度值，然后再次点击 <开始自动标定>进行第二次标定并记录标定出的角度值，与第一次的值进行比较如果差值小于1.0则标定OK. ⑥点击关闭进入标定初始界面所选标定最后一行显示<标定有效>，点击界面右下角确定标定完成. ⑦如果差值过大则需要重新标定。

视觉自动对位系统讲义

视觉自动对位系统讲义工程部:郑茂强2010/01讲义要点一.视觉自动对位系统构成二.视觉自动对位系统选型三.视觉自动对位系统应用视觉自动对位通过CCD将图像采集到图像对位处理系统,再通过图像对位处理软件,算出偏移位置和角度,再传送给外部运动制器,进行位置纠正.对位前对位后视觉自动对位流程:运动平台已经能正常运行,CCD安装并正常成像根本平台类型(XYQ,UVW…),设置平台参数,做模板,对位精度等自学习(Calibration),算出平台与CCD之间的关系.拍目标拍对像对位,自动算出偏移距离和角度(脉冲数)根据对位得出的偏移脉冲值控制平台运动相机与镜头FV -aligne r XPe/P 3-800UNT(显示器)(PLC)(FV-Aligner ENG)(对位主机)运动控制器(运动控制平台)滚动球/鼠标/键盘(触摸屏人机界面)光源,棱镜(FV-Aligner UNT 直接控制驱动器)对位主机:目前公司代理的对位系统有:松下:A210(手动对位)PV310(自动对位)(详细资料见:松下选型手册P26-P27)FAST:带轴卡-FV2300-ENG 不带轴卡-FV2300-UNT (旧型为FV1100)FV-AlignerII(对位软件)FV1100FV2300PV310A210松下对位系统:摄像机A摄像机B操作手柄PV310算出两台摄像机所拍摄的对位标记的补正量使用UVW方式／XYθ方式的平台,进行对位位置控制精度在1μm以上(需要高精度移动平台)松下对位软件:使用高精度平台,位置控制PLC进行全自动对位.适应在线生产或生产线自动化程度比较高的场合. [操作说明]松下对位软件:[松下对位介绍.ppt]FAST对位系统:FV-1100FV-2300FV-aligner系列是一款多功能，高精度的定位型图像处理装置。

进行定位时，在相机读取的图像信息的基础上，自动计算出定位所需的XYθ移动量，然后通过控制一个三轴平台（或者四轴平台）的移动，实现对工件进行XYθ校正，从而达到精确对位的目的。

视觉自动对准系统的设计

IC成型、分离和自动排管作为芯片封装的后工序，可以完成芯片封装后的成型、芯片分离和芯片排列入管。

成型、分离和自动排管系统的性能决定了生产IC的速度及产品质量等指标。

目前国内大多数芯片封装企业的成型、分离和自动排管系统的功能单一，速度一般在40一60次，min，噪声大、速度慢、精度也不高。

本设计采取光机电一体化技术及凸轮带动冲头传料片机构同步冲压机台设计方案，电脑控制CCD图像识别装置通过取像、找参考点、图像分析几个步骤来对产品方向性、引脚数及外型进行检测判断，设备具有噪声低、精度高、可靠性高、速度快等优点，芯片、封装、系统协同优化。

1系统总体结构整个系统由自动上料、导料和收料等几个部分组成。

CCD图像识别装置对产品方向性、脚数及外形进行检测判断。

控制系统的输入输出接口与被控电机的连接关系如图l所示。

CPU通过输出控制可以完成X、Y、Z与A轴的控制11I。

如图2所示，视觉定位由光学对准系统工作台、CCD摄像部分、FPGA、ARM 及计算机控制系统等部分组成121。

它对采集到的图片进行滤波、特征提取、色泽分析，从而得到基准点的坐标，使定位精度和贴片效率显著提高，是全自动高速集成电路成型与分离系统的核心部分。

它利用CCD检测目标的光强度分布，通过A／D转换模块变成数字图像。

计算机将所获得的数字图像与模板图像进行匹配．根据匹配的结果控制光学对准工作台及冲头的运动。

在对准过程中，先沿x、Y轴方向移动光学对准系统工作台，使芯片、基底进入视场范围，沿z轴方向移动，并对准工作台和冲头直到基底和芯片成像清晰，然后利用匹配算法测量基底、芯片上定位标志的距离，根据此偏差．控制单元调整主工作台，从而使基底到达目标位置．完成芯片和基底的对准。

系统采用了一种数字相机模块，该模块采用130万像素摄像头，该摄像头的传感器是ov9650芯片。

摄像头通过SCCB(Serial Camera Control Bus)总线进行控制。

SCCB是双向、两线总线．具有总线仲裁机制。

视觉自动对位系统的讲义.共26页文档

二.视觉自动对位系统选型
对位主机(松下):
摄像机A
摄像机B
操作手柄
PV310
算出两台摄像机所拍摄的对位标记的补正量使用UVW方式／XYθ方式的平台,进行对位位置控制精度在1μm以上(需要高精度移动平台)
二.视觉自动对位系统选型
对位软件(松下):
使用高精度平台,位置控制PLC进行全自动对位.适应在线生产或生产线自动化程度比较高的场合.
MLEK-A080W1LR MLEK-A080W2LR MLEK-A230W1LR MLEK-A230W2LR
MLEP-A035W1LR MLEP-A035W1LRD MLEP-A035W3LR MLEP-A035W3LRD
MLEK-A080W1LRD MLEK-A080W2LRD MLEK-A230W1LRD MLEK-A230W2LRDB
4.移动加热头进行粘贴 5.排出玻璃面板
加热加压头
相机
导电带
平台
谢谢！
xiexie!
二.视觉自动对位系统选型
对位用高亮度LED点光源 ① 因待检测的对象为IC金属面和玻璃面，因此要用同轴点光源。 ② 因对位系统放大倍数较高，选用高倍率的平行远心镜头，其Fno 值大，镜头通光亮较低，那么需
要高亮度ＬＥＤ光源。
LED点光源
二.视觉自动对位系统选型
Moritex的MML6-ST65D相关参数
3.将玻璃面板Ⅰ移动至平台
4.检出玻璃面板Ⅰ上的标志并进行定位
5.粘合玻璃面板ⅠⅡ
6.排出玻璃面板
2.3 点灯检查机
－流程－
1.检出并登录目标位置
2.将玻璃面板ⅠⅡ移动至平台
检查机
3.检出玻璃面板ⅠⅡ的标志并进行

视觉对位系统在全自动FOG邦定机中的应用

ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）和柔性线路ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｉｎｇ
ｃｉｒｃｕｉｔ）的机械连接和电气连接是ＬＣＭ生产过程的核
心工艺之一。把液晶玻璃ＬＣＤ￣Ｄ柔性线路ＦＰＣ连接
统对位的方案。视觉对位系统是一套集软硬件为一体的图像处理系统，分析采集到的图像，自动计算对象物体位置到目标物体位置所需要的、Ｙ、０移动量，调节工作台的伺服电机，使ＦＰＣ和玻璃准确对位。关键词：ＦＯＧ；预压；视觉对位；对位精度中图分类号：ＴＮ２０５文献标识码：Ａ文章编：ＩＯ０１ — ３４７４（２０１７）０２ — ０１０７ — ０４
１全自动ＦＯＧ邦定机及工艺
ＦＯＧ设备总体由ＬＣＤ自动上料、ＦＰＣ自动上料、定位、ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）预贴、自动对位、预压、主压和自动下料等部件组成，自动完成从上料到邦定后下料的动作，主要ｒｆ］ＡｃＦ邦定、预压邦定和主压邦定三部分组成。ＡＣＦ邦定是将ＡＣＦ导电膜通过一定的温度、压力贴附在液晶玻璃的ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ— ＴｉｎＯｘｉｄｅ）端子
ｍｏｖｅｍｅｎｔｄａｔａｏｆＸ、’ ，、０ｆｒｏｍｏｂｊｅｃｔｐｏｓｉｔｉｏｎｔｏｔａｒｇｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｒｅｇｕｌａｔｅｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒｏｆｗｏｒｋｉｎｇｔａｂｌｅ，

松下电工自动对位视觉系统使用手册

松下电工自动对位视觉系统使用手册一．主菜单（Main Menu）1.品种（TYPE）可以更改程序品种编号，并且能够进行系统自学习（Calibration）和对正(Alignment)相关的参数设定。

2．MARK标记注册（MARK REG.）设定Mark标记模板，最多可以设定4个模板。

3．环境设定（ENVIRONMENT）可以进行通信设定，语种设定等。

4．保存数据（SA VE DATA）5．设定帮助工具（SETTING HELP TOOLS）6．图像数据（IMAGE DATA）二. 品种（TYPE）1．Mark标记设定（Mark Setting）进行Mark标记点的设定，包括目标点Mark和移动Mark2．自学习设定（Calibration Setting）进行自学习过程的指定参数的设定。

3．自动对位设定（Alignment Setting）进行自动对位过程的指定参数的设定。

4．复制品种（Copy Type）5．删除品种（Delete Type）6．初始化所有品种（Initialize all Types）可以恢复本体到出厂时的设置，所有设定的参数和图像将全部丢失。

[1] Mark标记设定（Mark Setting）1.目标Mark点的指定（An applicable mark）A 摄像机（A Camera）对应3号Mark模板B 摄像机（B Camera）对应4号Mark模板2.移动Mark点的指定（Movement mark）A 摄像机（A Camera）对应1号Mark模板B 摄像机（B Camera）对应2号Mark模板3.自动对位的方式选择（Position Setting）对位到固定的屏幕中心点（Screen center fixation）对位到检测到的位置点（A position markdetection）[2] 自学习设定（Calibration Setting）1.自学习的移动量（The amount of movement）可以对X,Y,θ的指定移动距离和角度分别进行设定，距离的单位是mm, 角度的单位是度。

视觉自动对位系统应用共32页

▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
32
39、没有不老的誓言，没有不变的承诺，踏上旅途，义无反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。
▪
26、要使——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
视觉自动对位系统应用
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只在愚人的字典中找得到。--拿破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突破，不要嫉妒要欣赏，不要托延要积极，不要心动要行动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要素。(注意：传统观念认为勤奋和机会是成功的要素，但是经过统计学和成功人士的分析得出，乐观是成功的第三要素。

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02 13VBiblioteka P CUW
B
2.1 曝光機
紫外线灯
相机
模板
平台
－流程－
1.移动玻璃面板至平台
2.检出模板上的标志 3.自动定位 4.确认最终精度
5.用紫外线灯进行露光
6.排出玻璃面板
2.2 玻璃贴合机
玻璃面板Ⅱ
平台相机
－流程－
控制头
1.将玻璃面板Ⅱ上的标志移动到相机视野内
2.检出并登录目标位置
二.视觉自动对位系统选型
对位用CCD相机 ① COG对位系统中因拍照视野范围约为3mm，所以用普通的30万像素
相机即可。 ② 相机拍照IC及玻璃进属于静止状态下拍照，通常用普通隔行扫描相
机即可。如：松下：ANM832(包含相机电缆线)
Sentech：STC-E43A或STC-E42A (没有包含相机电缆线12W02)
二.视觉自动对位系统选型
目前常见对位平台:
XYθ平台 Xθ+Y平台
UVW平台
Ｘ
Ｙ
１
２
Ｙ１
Ｘ２
4軸平台
二.视觉自动对位系统选型
COG对位光学系统标准配置(参考表）注：实际情况会有变化
名称
型号
1 远心镜头
MM6-ST65D
2 左侧视棱镜
MML-PSV16L
3 右侧视棱镜
MML-PSV16R
4 高亮度点光源
MLEK-A080W1LR MLEK-A080W2LR MLEK-A230W1LR MLEK-A230W2LR
MLEP-A035W1LR MLEP-A035W1LRD MLEP-A035W3LR MLEP-A035W3LRD
MLEK-A080W1LRD MLEK-A080W2LRD MLEK-A230W1LRD MLEK-A230W2LRDB
LED点光源亮度对比表
二.视觉自动对位系统选型
Moritex各种点光源与镜头倍率对应表（建议表）
镜头
2倍以内：例：MML 1 -HR65D
MCEL系列
MCEC系列
√
√
MCEP系列 √
2-6倍：
例：MML 4 –HR40D
×
×
√
MML 4 –HR65D
MML 4 –HR110D
6倍以上：
例：MML 8 –HR40D
200万像素CCD帧率为15fps(高速), 7.5fps (中速),3.5fps(低速),需根据客户要求选型, 如3.5fps(低速)模式可能不能达到客户检测速度的要求.
Sentech公司 STC-TB33USB/STC-TB83USB/STC-TB200USB
新的Fast Aligner对位系统已经支持USB接口相机.分辨率可以支持200万像素甚至更大分辨率相机.
东莞市速美达自动化有限公司
视觉自动对位系统讲义
工程部:郑茂强 2019/01
讲义要点
一.视觉自动对位系统构成二.视觉自动对位系统选型三.视觉自动对位系统应用
一.视觉自动对位系统构成
定位前
定位后
一.视觉自动对位系统构成
(显示器) 滚动球/鼠标/键盘
(触摸屏人机界面)
相机与镜头
光源,棱镜
FValigne r
XPe/P 3-800
UN T
(对位主机)
(PLC) 运动控制器 (运动控制平台)
二.视觉自动对位系统选型
对位主机(Fast):
FV-1100
FV-2300
FV-aligner系列是一款多功能，高精度的定位型图像处理装置。
进行定位时，在相机读取的图像信息的基础上，自动计算出定位所需的XYθ移动量，然后通过控制一个三轴平台（或者四轴平台）的移动，实现对工件进行XYθ校正，从而达到精确对位的目的。
MCEP-CW8
5 点光源控制器
MLEP-A035W3LR
6 LED点延长线
M-RCB402L
7 CCD相机
STC-E43A
8 CCD相机电缆线 12W02
数量 2
1
1 2 1 2 2 2
品牌 Moritex
Moritex
Moritex Moritex Moritex Moritex Sentech Sentech
3.将玻璃面板Ⅰ移动至平台
4.检出玻璃面板Ⅰ上的标志并进行定位
5.粘合玻璃面板ⅠⅡ
6.排出玻璃面板
2.3 点灯检查机
－流程－
1.检出并登录目标位置
2.将玻璃面板ⅠⅡ移动至平台
检查机
3.检出玻璃面板ⅠⅡ的标志并进行
定位
4.点灯检查
5.排出玻璃面板ⅠⅡ
平台
2.4 ACF热贴机
－流程－
1.登录预先调试好的玻璃面板ⅠⅡ的最佳位置 2.将玻璃面板ⅠⅡ移动至平台 3.检出标志并进行定位处理
FV2300采集卡RICE-001a/b） BNC接头
FV2300如使用STC-E43A/42A相机,则需要一条12针转 BNC,带电源的转接线(相机电源一般为12V)
二.视觉自动对位系统选型
对位用相机：
选型要点: 根据客户机台结构,选择USB数据线接口
安装的位置.AT型(转角接头)和AS型(垂直接头).详细请看<<Sentech选型手册>>P3页
为3mm的Mark点,厚度为2mm,精度为15um以内则,根据查表可知:ML05-132N的视野为:7.2*9.6,景深为:1.95mm,物距为:132.5mm, 如果选用30万像素的CCD,则精度为:9.6mm/640像素=15um
二.视觉自动对位系统选型
对位用棱镜:
当要对位的物体距离或安装环境使目前CCD无办法直接成像时,就要通过棱镜来实现成像.
MML 6 –HR65D
×
×
√
MML 12 –HR110D
MCEP-C□-070系列 √ √
√
二.视觉自动对位系统选型
Moritex点光源与控制器对应表
点光源型号 1 MCEL系列
2 MCEP系列
3 MCEC系列 4 MML-AD-LED-CR12系列
对应控制器
MLEK-A080W1LRD MLEK-A080W2LRD MLEK-A230W1LRD MLEK-A230W2LRDB
二.视觉自动对位系统选型
对位用高亮度LED点光源 ① 因待检测的对象为IC金属面和玻璃面，因此要用同轴点光源。 ② 因对位系统放大倍数较高，选用高倍率的平行远心镜头，其Fno 值大，镜头通光亮较低，那么需
要高亮度ＬＥＤ光源。
LED点光源
二.视觉自动对位系统选型
Moritex的MML6-ST65D相关参数
二.视觉自动对位系统选型
对位软件(Fast):
相机角度不限,支持多种平台,强大的自动校正功能,Mark点搜索方式自动校正功能可以计算每台相机与平台的相对位置，包括相机、中心点、相机与平台的角度、相机解析度（mm/像素）、平台的旋转中心点等参数。定位时，FV-aligner利用校正参数作演算从而执行精密定位。
ANM832
STC-E43A/42A
二.视觉自动对位系统选型
特别注意：如果使用Sentech公司的STC-E43A或STC-E42A则需要另外配电缆线，电缆线的相关参数如下所示：
红色虚线为需要另外增加
二.视觉自动对位系统选型
FV2300视频采集接口：
STC-E43A/42A(12针接头)
备注
光学倍率6倍物距：65mm 现是3mm间距，另有1.5 间距可提供
现是3mm间距，另有1.5 间距可提供
白色亮度最高
控制器可接3个光源，但只需要接2个就可以了
SMD可代用静态隔行扫描相机
12针相机延长线
三.视觉自动对位系统应用
钢印机（钢板印刷等）切割机（晶片、陶瓷、玻璃等）
贴合机（LCD、FPC等）曝光机（LCD、PCB等）光罩印刷机（晶片，LCD、PCB等）贴附机（TAB、ACF等）
MLEK-A080W1LR MLEK-A080W2LR MLEK-A230W1LR MLEK-A230W2LR
直接接DC12V电源即可
二.视觉自动对位系统选型
对位用镜头,垫环:
可根据客户对位的精度和物距要求进行选型: 选型时请注意景深和畸变问题会影响对位精度. 如:客户要求要对一块PCB板进行对位,物距约为130mm,宽度约
4.移动加热头进行粘贴 5.排出玻璃面板
加热加压头
相机
导电带
平台
二.视觉自动对位系统选型
对位主机(松下):
摄像机A
摄像机B
操作手柄
PV310
算出两台摄像机所拍摄的对位标记的补正量使用UVW方式／XYθ方式的平台,进行对位位置控制精度在1μm以上(需要高精度移动平台)
二.视觉自动对位系统选型
对位软件(松下):
使用高精度平台,位置控制PLC进行全自动对位.适应在线生产或生产线自动化程度比较高的场合.