视觉检测实验报告2

视觉检测技术试验

题目：MV-ERP200A机器视觉旋转试验台功能验证试验

学院：信息科学与工程学院

专业班级：测控技术与仪器1401

学号：14040110X

学生姓名：李二狗

指导教师：宋辉

设计时间：2017.11.13

目录

一、试验台介绍 (1)

1.1试验台主要构成 (1)

1.1.1机械运动控制部分 (1)

1.1.2相机部分 (2)

1.1.3光源照明部分 (2)

1.1.4图像处理部分 (2)

1.2主要器件的关键指标 (2)

1.2.1工业数字相机 (2)

1.2.2光源 (3)

二、仪器操作及配置流程 (3)

2.1光源部分的调试 (4)

2.2相机部分的调试 (4)

三、仪器主要测量指标分析 (5)

3.1多圆检测指标分析 (5)

3.2 血管识别检测指标分析 (5)

四、仪器采集或测量的试样 (6)

4.1多圆检测试验结果 (6)

4.2 血管识别检测试验结果 (7)

五、试验方案设计 (8)

六、实验结果分析 (9)

6.1 原始采集的图像 (9)

6.2 测试结果的图像 (9)

6.3 测试结果的分析与总结 (10)

一、试验台介绍

本次试验中以维视数字图像技术有限公司(MICROVISION)推出MV-ERP200A机器视觉电动控制旋转实验开发平台作为主要的实验设备，本设备采用MV-MVIPS机器视觉图像处理控制器软件，其中包括匹配定位、尺寸测量、颜色分析、缺陷检测等多个图像处理库函数功能强大。MV-ERP200A 开发平台提供多种图像处理实验，如图象分割、图象融合、机器学习、模式识别、图象测量、图象处理、模式识别和人工智能、三维测量、双目立体视觉等实验。此次试验中通过MV-ERP200A 机器视觉电动控制运动实验开发平台提供的尺寸测量、缺陷测量XA VIS编程示例，实践了解了尺寸检测与划痕检测的基本流程与原理。

1.1试验台主要构成

从整体外观来看，MV-ERP200A机器视觉实验平台由三大部分组成:机械运动、控制部分，视觉部分，光源照明部分，图像处理模块（未显示），平台外观如下图1所示:

图1整体设备外观视图

1.1.1机械运动控制部分

主要组成为机械平台主体(装配体)，包括了运动控制的所有控制单元以及通讯单元，各控制单元及通讯单元合理地布局在机柜内部。实验平台的电源输入接口、平台转速控制调节单元，均实验平台的侧面板上。将平台电源线插上，并接入AC220V电源，打开电源开关，平台上红色电源指示灯亮。

1.1.2相机部分

相机部分由相机、镜头、微调升降架和相机固定螺母等组成，具体组成为高分辨率工业镜头、工业数字相机、微调升降架固定螺母、微调升降架微调旋钮、微调升降架、相机固定螺母等。

1.1.3光源照明部分

光源照明部分主要由LED光源、光源控制器、光源固定支架及转换块等组成。使用中如果光源高度和角度位置不合适，均可重新调节固定位置，直到合适为止。

1.1.4图像处理部分

图像处理部分主要包括嵌入式计算机、图像处理软件MVIPS等。MV-MVIPS机器视觉图像处理控制器软件对被测物件进行缺陷识别、测量参数、色差检测与外观外形检测等基本识别与检测功能。

1.2主要器件的关键指标

本次实验中MV-ERP200A机器视觉电动控制旋转实验开发平台(高级型)采用MV-MVIPS机器视觉图像处理控制器软件对被测物件进行匹配定位、尺寸测量、颜色分析、缺陷检测等基本识别与检测。基于机器视觉检测系统的基本设计中的光源照明部分和图像处理部分的组成，本小节中基于课堂所学知识及查阅资料，主要分析其中的工业相机与光源的参数及相关技术指标。

1.2.1工业数字相机

本次实验中实验开发平台选用MV-1300UM USB2.0高分辨黑白工业数字摄像头。MV-1300UM USB2.0黑白工业数字摄像头是维视公司的一款高性能工业检测专用工业数字摄像机，具有高分辨率、高精度、高清晰度、色彩还原好、低噪声等特点，工业数字摄像机采用了USB2.0标准接口，安装使用方便，非常适合室内外各种工业检测应用。

（1）分辨率(Resolution)

相机每次采集图像的像素点数(Pixels)，对于数字工业相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的。MV-1300UM USB2.0黑白工业数字摄像头具有分辨率高、图像质量好,分辨率可达1280*1024 、1600*1200、2048*1536,数字面阵CMOS感光芯片，本实验中相机分辨率为1280*1024。

（2）像素深度(Pixel Depth)

即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字工业相机一般还会有10Bit、12Bit等。本实验中相机的数据位数为10选8，在实验中根据软件中的模版图片数据和程序设计，可以看出像素数据的位数为8位。

（3）像元尺寸(Pixel Size)

像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。本实验中相机的像元尺寸为5.2μm*5.2μm。

（4）光谱响应特性(Spectral Range)

光谱响应特性是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm~1000nm。本实验中相机在550nm光源条件下，其灵敏度可达2.1/Lux-s。

1.2.2光源

本次实验中实验开发平台选用AFT-RL系列环形低角度光源，这是一款专为机器视觉、工业检测、工业体视显微镜设计的高亮度LED光源，亮度可调、低温、均衡、无闪烁，无阴影，特有的内嵌式结构，用户可以根据需要加装偏光片，减少光线干扰从而显著提高图像质量，广泛应用于工业显微、线路板照明、晶片及工件检测、视觉定位等系统中。本次实验的实验开发平台选用的光源的型号为AFT-RL13090W其相关参数说明如下:

（1）型号说明

AFT:公司名，RL:环形光源，130:外径尺寸单位mm，90:内径尺寸单位mm。（2）角度与颜色

光照角度90°，光照颜色(W):白色。

（3）工作电压、电流及标配控制器型号

工作电压:18(V)，工作电流:220(mA)，标配控制器:AFT-ALP2415-02。

（4）功率

此型号光源的功率对应光照颜色不同，功率也有所不同白/蓝光4.0W。（5）厚度与重量

此型号光源对应的厚度为9mm，光源的重量为150g。

二、仪器操作及配置流程

根据实验指导书的相关注意事项要求，在首次检测前，必须针对当前要检测的工件调整光源高度、亮度，相机曝光、增益等视觉参数，以突出工件的特征检测区域，便于进行检测。试验时适度调节光源位置、镜头相机参数以便于实际测量时适应不同的图像采集。适当调节光源位置或者关闭光源，同时调节XavisEe软件进行相应处理。