技能培训专题 机器视觉(重要基础).pdf

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1、图像与视觉图像与视觉? 图像图像?安防监控、显微成像、医疗影像、天文观测；安防监控、显微成像、医疗影像、天文观测；?航天测绘、智能交通航天测绘、智能交通?视觉（视视觉（视+觉）觉）?表面质量检测、工件尺寸测量和定位、各种标识的识别等，电子、半导体、包装、印刷表面质量检测、工件尺寸测量和定位、各种标识的识别等，电子、半导体、包装、印刷机器视觉（机器视觉（Machine Vision)机器（Machine)视 觉（Vision)+机械运动控制觉(软件)视(硬件)包括光源、镜头、相机、图像采集卡等。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。 凌云公司

2、的口号：凌云公司的口号：“致力于为机器植入眼睛和大脑！致力于为机器植入眼睛和大脑！”为什么要采用机器视觉为什么要采用机器视觉? 节省时间节省时间? 降低生产成本降低生产成本? 优化物流过程优化物流过程? 缩短机器停工期缩短机器停工期? 提高生产率和产品质量提高生产率和产品质量? 减轻测试及检测人员劳动强度减轻测试及检测人员劳动强度? 减少不合格产品的数量减少不合格产品的数量? 提高机器利用率提高机器利用率机器视觉应用简介机器视觉应用简介GIGI(Gauge、Inspection、Guide、dentification)一、一、Gauge(Measurement)机器视觉应用简介二、机器视觉应用

3、简介二、Inspection(应用范围最广）应用范围最广）机器视觉应用简介三、机器视觉应用简介三、G机器视觉应用简介四、机器视觉应用简介四、I机器视觉原理简介机器视觉原理简介系统构成：系统构成：机器视觉原理简介机器视觉原理简介一、光源（光源是基准，打光是艺术）一、光源（光源是基准，打光是艺术）种类：种类：LED、萤光灯、卤素灯（光纤光源、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源、特殊光源Garbage In, Garbage Out特点：特点：LED寿命长寿命长/可以有各种颜色可以有各种颜色/便于做成各种复杂形状便于做成各种复杂形状/光均匀稳定光均匀稳定/可以闪光；萤光灯光场均匀可以闪光；萤光灯光

4、场均匀/价格便宜价格便宜/亮度较亮度较LED高；卤素灯亮度特别高高；卤素灯亮度特别高/通过光纤传输后可做成通过光纤传输后可做成有效的合作与沟通客户：客户：“提高质量我们才能占领越来越多的市场提高质量我们才能占领越来越多的市场”销售：销售：“我们需要零缺陷发货我们需要零缺陷发货”管理者：管理者：“制订消除（降低）缺陷的计划，如采用视觉系统制订消除（降低）缺陷的计划，如采用视觉系统”品保：品保：“为达到为达到6Sigma目标，我们有目标，我们有100多个缺陷要解决多个缺陷要解决”MV供应商：供应商：“将每种缺陷详细定义并归类将每种缺陷详细定义并归类”光源供应商：光源供应商：“我们应该按照这样的方法

5、来做！我们应该按照这样的方法来做！”MV供应商：供应商：“这样做的花费是这么多！这样做的花费是这么多！”品保：品保：“也许只检也许只检10个缺陷就足够了个缺陷就足够了”管理者：管理者：“如何才能避免我们将这类有缺陷的货发出去？如何才能避免我们将这类有缺陷的货发出去？”销售：销售：“多坏才是足够好呢？多坏才是足够好呢？”光源为什么好的打光方式等于成功了一大半好的打光方式等于成功了一大半(Garbage in，Garbage out)光源调制目标信息后传递探测器给（将目标想成我们自己）光源调制目标信息后传递探测器给（将目标想成我们自己）探测器所获得的光线必须包含足够的信息以便分离感兴趣的主要特征信

6、息，并便于处理器将它们区分开来探测器所获得的光线必须包含足够的信息以便分离感兴趣的主要特征信息，并便于处理器将它们区分开来(光源是基准，打光有技巧）光源是基准，打光有技巧）我们的目标就是最大化感兴趣区域的特征同时抑制其他的特征（噪声）我们的目标就是最大化感兴趣区域的特征同时抑制其他的特征（噪声）光源为什么光源（光源是基准，打光有技巧）光源为什么光源（光源是基准，打光有技巧）种类：种类：LED、萤光灯、卤素灯（光纤光源、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源、特殊光源Garbage In, Garbage Out特点：特点：LED寿命长寿命长/可以有各种颜色可以有各种颜色/便于做成各种复杂形状便于

7、做成各种复杂形状/光均匀稳定光均匀稳定/可以闪光；萤光灯光场均匀可以闪光；萤光灯光场均匀/价格便宜价格便宜/亮度较亮度较LED高；卤素灯亮度特别高高；卤素灯亮度特别高/通过光纤传输后可做成通过光纤传输后可做成照明规则1、光线太暗会影响视觉系统2、 光线太亮会影响视觉系统3、照明的主要功能是产生光学信号4、减少噪声是照明要解决的主要问题之一5、只有来自于目标并到达镜头的光线才是有效的光线6、进入镜头但非来自目标的光线为杂散光，它降低图像质量7、 来自目标任意点的光线都应填满镜头的入瞳入瞳光学器件镜头镜头-聚焦或分散光线聚焦或分散光线反射器（镜面）反射器（镜面）-改变光路（角度）改变光路（角度）分

8、光器分光器-半透半反半透半反棱镜棱镜-分光分光偏光片偏光片-抑制反光，应力探测抑制反光，应力探测漫射片漫射片-柔化光的分布，提高均匀性柔化光的分布，提高均匀性滤光片滤光片-过滤修正光源的光谱属性过滤修正光源的光谱属性光纤光纤-固定的光传播系统固定的光传播系统光源选择的注意事项影响因素：光源选择的注意事项影响因素：相机的光谱响应特性、形状、打光方式（相机的光谱响应特性、形状、打光方式（dark field, bright field, low angle, structure light)、 LED器件（颜色、发光角、 亮度、寿命等）、辅助手段（偏光片、滤光片、漫射片等）即结构、光谱、强度、寿命

9、、修正手段、价格等）器件（颜色、发光角、 亮度、寿命等）、辅助手段（偏光片、滤光片、漫射片等）即结构、光谱、强度、寿命、修正手段、价格等）选择原则：选择原则：满足应用、综合考虑；理论分析满足应用、综合考虑；理论分析+实验；实验；解决问题的一般过程提出问题提出问题定义检测目标定义检测目标收集制订完整的规格列表收集制订完整的规格列表可行性研究可行性研究这个零件是如何被肉眼看到的？这个零件是如何被肉眼看到的？这个零件将如何照在其上的光的特性？这个零件将如何照在其上的光的特性？将自己想成是那个零件将自己想成是那个零件概念设计概念设计实验室的反复实验实验室的反复实验原型机生产原型机生产批量生产，先进制造

10、批量生产，先进制造光源选择的注意事项光源选择的注意事项影响因素：影响因素：相机的光谱响应特性、相机的光谱响应特性、LED器件（颜色、发光角、 亮度、寿命等）、形状、打光方式（器件（颜色、发光角、 亮度、寿命等）、形状、打光方式（dark field, bright field, low angle, structure light)、辅助手段（偏光片、滤光片、漫射片等）、辅助手段（偏光片、滤光片、漫射片等）选择原则：选择原则：满足应用、综合考虑；理论分析满足应用、综合考虑；理论分析+实验；实验；机器视觉原理简介机器视觉原理简介二、镜头（低通滤波器，完成信号传递）接口形式：二、镜头（低通滤波器，

11、完成信号传递）接口形式：C-Mount/CS-Mount/F-Mount/Others镜头类型：标准、远心、广角、近摄、远摄等选择依据：相机接口镜头类型：标准、远心、广角、近摄、远摄等选择依据：相机接口/物距物距/拍摄范围拍摄范围/CCD尺寸尺寸/畸变的允许范围畸变的允许范围/放大率放大率/焦距焦距/光圈等光圈等2）镜头主要参数：主要参数：光圈、景深、相对孔径、视场角、口径、放大率、焦距、传函、光谱几何光学成象公式（几何光学成象公式（Basic Formula）放大率（）放大率（Magnification）视场（）视场（Field of View）工作距离（）工作距离（Working Dist

12、ance）分辨率（）分辨率（Resolution）光圈与景深? 光圈（Aperture）? 景深（Depth of Field）? 光圈越大景深越小镜头相关参数?放大率放大率?焦距焦距?对焦范围对焦范围?f-N F数数?失真失真?视场视场f-number?收集光线的能力收集光线的能力?景深景深?分辨率分辨率?失真失真分辨率和调制传递函数MTFVB低频暗区最低亮度 。低频暗区最低亮度 。VW低频亮区最高亮度。低频亮区最高亮度。Vmin频率频率 f 处的最低亮度 。处的最低亮度 。Vmax频率频率 f 处的最高亮度 。低频对比度处的最高亮度 。低频对比度C(0) =(VW- VB)/(VW+VB)

13、 。频率。频率 f 处的对比度处的对比度C( f ) =(Vmax- Vmin)/(Vmax+ Vmin)成像系统的品质通常用调制传递函数成像系统的品质通常用调制传递函数 MTF 来描述，其定义如下：来描述，其定义如下：MTF( f )= 100%*C( f )/C(0)分辨率和调制传递函数MTF表征分辨率的指标是MTF。表征分辨率的指标是MTF。MTF 描述的是成像系统的空间频率响应。右图为佳能镜头实例。兰实线：镜头胶片的描述的是成像系统的空间频率响应。右图为佳能镜头实例。兰实线：镜头胶片的MTF；兰虚线：镜头的；兰虚线：镜头的MTF。分辨率和调制传递函数MTF由由 100% 到到2% 的对

14、比度图形。的对比度图形。MTF = 50%为中等对比度，为中等对比度，MTF = 2% 被认为是人视觉对比度的极限，低于被认为是人视觉对比度的极限，低于2% 无法分辩。无法分辩。分辨率和调制传递函数MTF其中 p 为像元间距， a 为像元尺寸， k 为角频率，而 h(x) 为单位脉冲响应其中 p 为像元间距， a 为像元尺寸， k 为角频率，而 h(x) 为单位脉冲响应CCD传递函数传递函数系统传递函数系统传递函数大气像移镜头系统MTFMTFMTFMTFMTFCCD分辨率和调制传递函数MTF如如XC75CE，水平像元尺寸为，水平像元尺寸为8.6m ，垂直像元尺寸为，垂直像元尺寸为8.3m。该。

15、该CCD水平和垂直水平和垂直Nyquist 频率分别为频率分别为1000/(28.6)= 58 lp/mm1000/(28.3)= 60 lp/mmCCD像面上，每毫米像元数的像面上，每毫米像元数的1/2称为该称为该CCD的的Nyquist 频率。频率。机器视觉光学系统?光学系统光学系统? 镜头（低通滤波器，完成信号传递）镜头（低通滤波器，完成信号传递）? 反光镜（改变光路）反光镜（改变光路）? 棱镜、分光镜、聚光棒（镜）棱镜、分光镜、聚光棒（镜）? 光源、偏光片、滤光片等光源、偏光片、滤光片等接口接口主要有螺口和卡口两种螺口：主要有螺口和卡口两种螺口：0.75（M42/M58/M72等）、等

16、）、C/CS(32thread/inch)卡口：卡口：F口口(Nikon)、Cannon、Petax等等远心镜头远心镜头?在测量系统中，物距常发生变化，从而使像高发生变化，所以测得的物体尺寸也发生变化，即产生了测量误差；?即使物距是固定的，也会因为CCD敏感表面不易精确调整在像平面上，同样也会产生测量误差。?采用远心物镜中的像方远心物镜可以消除物距变化带来的测量误差，而物方远心物镜则可以消除CCD位置不准带来的测量误差。Standard LensTelecentric 机器视觉系统的构成机器视觉系统的构成光学系统光学系统?远心镜头远心镜头远心镜头远心镜头远心镜头远心镜头远心镜头在机器视觉中的应

17、用在用于测量的机器视觉中，有一些因素影响测量精度或重复性。在用于测量的机器视觉中，有一些因素影响测量精度或重复性。a) 物体位置变化引起比例尺改变；物体位置变化引起比例尺改变；b) 畸变畸变c) 投影误差投影误差d)物体边缘测量误差大有一种镜头可以很大程度上降低以上误差，甚至消除这些误差，这种镜头就是远心镜头。物体边缘测量误差大有一种镜头可以很大程度上降低以上误差，甚至消除这些误差，这种镜头就是远心镜头。远心镜头在机器视觉中的应用如果一个镜头的投影中心在无穷远，称其为物方远心镜头。如果一个镜头的投影中心在无穷远，称其为物方远心镜头。普通镜头物方远心镜头镜头远心镜头在机器视觉中的应用普通镜头 f

18、 = 12 mm, 相机CCD为1/3” ，观察距离 s = 200 mm ，高为 H = 20 mm的物体。如果物体由原位置移动了s = 1mm，则高度测量值的变化为DH=(ds/s)H=(1/200)20 mm = 0,1 mm在焦深范围内像面移动有什么影响？远心镜头在机器视觉中的应用远心镜头中，这种比例尺的变化取决于远心斜率。远心镜头中，这种比例尺的变化取决于远心斜率。较好的远心镜头，其远心斜率为 0,1 (1.7 mrad) 左右。这就意味着，在与前面物体同样移动 1 mm 的情况下，测量值只变化了 0,0017 mm 。远心镜头在机器视觉中的应用投影误差的改善投影误差的改善远心镜头在

19、机器视觉中的应用远心镜头可以改善普通镜头测量中的边缘效应远心镜头可以改善普通镜头测量中的边缘效应左图：普通镜头测量时，由于投影误差（物体晃动）和周围杂光的影响，测量精度降低。左图：远心镜头可以改善由于物体晃动和周围杂光的影响，提高测量精度。远心镜头在机器视觉中的应用为了更大程度的消除边缘效应的影响，采用与镜头匹配的远心光路照明系统。远心镜头在机器视觉中的应用远心镜头的优点：?没有视差畸变?是尺寸测量的理想镜头?可以在工作距离变化的条件下精密测量下面的观点也是不对的：?远心镜头景深长?只有远心镜头才能完成精密测量远心镜头在机器视觉中的应用远心光路成像是机器视觉中一个很重要的原理。但是它有一个很大

20、的缺点，那就是远心镜头的口径至少要与需要观察的物体尺寸相等或更大。这也是为什么远心镜头非常贵的原因之一。远心光路成像是机器视觉中一个很重要的原理。但是它有一个很大的缺点，那就是远心镜头的口径至少要与需要观察的物体尺寸相等或更大。这也是为什么远心镜头非常贵的原因之一。?镜头的畸变镜头的畸变? 像面弯曲像面弯曲? 球面像差球面像差? 枕形失真枕形失真? 桶形失真桶形失真? 色散色散? 像散，散光像散，散光原则一:相机芯片尺寸镜头尺寸相机芯片尺寸原则一:相机芯片尺寸镜头尺寸相机芯片尺寸?CCD芯片尺寸CCD芯片尺寸特殊之处：1inch = 16mm 25.4mm特殊之处：1inch = 16mm 机

21、器视觉系统的构成机器视觉系统的构成光学系统光学系统镜头的接口形式镜头的接口形式66.5mm82mmRolei 6006 Mount72mm85mmPentax 67 Mount61.2mm71mmPentax 645 Mount41mm29.3mmOlympus Pen F Mount44mm31.95mmNikon S Mount44mm(47mm?)46.5mmNikon F Mount60mm104mmMamiya RZ Mount62mm63mmMamiya 645 Mount49mm47.15mmLeica R Mount69mm74.9mmHasselblad Mount44mm3

22、1.75mmContax Mount64.9mm51.2mm(53.9mm)44.0mmCanon EOS Mount81mm85mmBronica GS Mount74mm74mmBronica ETR Mount外口径外口径内口径内口径镜后距离镜后距离卡口名称卡口名称几种常用卡口镜头的参数可选用照相机镜头例子原则二:相机接口类型原则二:相机接口类型相机接口的种类卡口相机接口的种类卡口46.5mmF Mount螺口螺口12.5mmCS Mount螺口螺口17.526mmC Mount接口后截距接口类型接口后截距接口类型接口配套的原则接口配套的原则FCS/C+节圈节圈C/F+转接器可配镜头接口

23、转接器可配镜头接口F MountCS MountC Mount相机接口相机接口原则三:镜头工作距离系统设计与镜头工作距离的选择1. 先选择镜头，后设计系统2. 尽可能选择成熟已有的产品3. 镜头的工作距离包含了一个区间的概念原则三:镜头工作距离系统设计与镜头工作距离的选择1. 先选择镜头，后设计系统2. 尽可能选择成熟已有的产品3. 镜头的工作距离包含了一个区间的概念原则四:镜头视场角原则四:镜头视场角视场视场角工作距离与视场焦距视场视场角工作距离与视场焦距? 像元分辨率像元分辨率? 是系统设计的一项关键指标是系统设计的一项关键指标? 确定放大率确定放大率? 具体应用的约束条件具体应用的约束条

24、件? 测量，检测（颜色）确定畸变率、色差测量，检测（颜色）确定畸变率、色差? 物距与安装尺寸确定焦距与变焦范围物距与安装尺寸确定焦距与变焦范围? 光强及其一致性确定光圈及调整范围光强及其一致性确定光圈及调整范围? 相机 确定接口方式与靶面相机 确定接口方式与靶面? 检测目标和要求的一致性确定是否需要变焦、变倍、变光圈检测目标和要求的一致性确定是否需要变焦、变倍、变光圈? 辅助手段辅助手段? 接圈接圈? 转接环转接环? 定做定做三、芯片及相机（光电转换器）三、芯片及相机（光电转换器）填充因子（填充因子（Fill factor）机器视觉原理简介机器视觉相机：机器视觉原理简介机器视觉相机：种类：线种

25、类：线&面、隔面、隔/逐、黑逐、黑/彩、数彩、数/模、低模、低/高、高、CCD/CMOS指标：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感应曲线、动态范围、灵敏度、速度、噪声、填充因子、体积、质量、工作环境等工作模式：指标：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感应曲线、动态范围、灵敏度、速度、噪声、填充因子、体积、质量、工作环境等工作模式：Free run、Trigger（多种）、长时间曝光等（多种）、长时间曝光等A/DCCD线扫描系统线扫描系统EncoderLine triggerPage triggerS工业面阵相机系统工业面阵相机系统TriggerProximity 隔行隔行/逐行逐行Vertical ccd

26、registerHorizontal ccdregisterShutterOddEvenPhoto diode(pixel)XsubXsg1Xsg2VideooutXsubVertical ccdregisterHorizontal ccdregisterShutterPhoto diode(pixel)Xsg1ProgressivProgressive eInterlaceInterlaceMoving 彩色相机BlBubb=1/2(Bu+Bl)RlRurr=1/2(Ru+Rl)BlbBrb=1/2(Br+Bl)RrrRlr=1/2(Rr+Rl)BllBulbBlrBurb=1/4(Bur+

27、Bul+Bll+Blr)RllRulrRlrRurr=1/4(Rur+Rul+Rll+Rlr)GlegGuGlGrg=1/4(Gu+Gr+Gl+Gle)RRRGBGBBGGGGRRRGGGBGBBGGRRRGGGBayer FilterCV-M彩色相机CCD Format1” format1/2” format2/3” format1/3” format12.8 mm9.3 mm16 mm8.8 mm6.6 mm11 mm6.4 mm4.8 mm8 mm4.4 mm3.3 mm6 mm16 mm11 mm8 mm6 mmDiagonal:Type 1Type 1/2Type 2/3Type 1

28、/3ImagesizeSony:外触发外触发Edge Pre Select (EPS)Edge Pre Select (EPS)(fixed)ExposureVideo read outTrigger? 自触发信号下降沿开始曝光自触发信号下降沿开始曝光? 曝曝光光时间时间为为事事先先设设定定的常数的常数Pulse Width Control (PWC)Pulse Width Control (PWC)Video read outExposureTrigger? 自触发信号下降沿开始曝光自触发信号下降沿开始曝光? 曝光曝光时间时间由由触触发发信号信号脉脉宽宽控制控制Frame Delay Rea

29、dout (FDR)Frame Delay Readout (FDR)? 自触发信号下降沿开始曝光自触发信号下降沿开始曝光? 曝曝光光时间时间为为事事先先设设定定的常数的常数? 延延迟迟输输出出至至下下一一触触发发信号信号的的下下降降沿沿Exposure(fixed)DelayVideo read outTriggerMoving 多相机同时工作多相机同时工作各各各各相机相机相机相机用用用用自己的自己的自己的自己的时钟时钟时钟时钟来来来来运行运行运行运行外外外外同同同同步步步步外外同同步步信号信号输入输入所所所所有有有有相机相机相机相机都都都都使使使使用用用用同同同同一一一一个个个个时钟时钟时

30、钟时钟源源源源如如果果目标目标运动运动， ，则则会会出出现现图图像像位置位置不不一一致致现象现象, ,在在1 1个个H H内内所所有有图图像像位置位置都都非常非常一一致致Camera 1Camera 1Camera 2Camera 2Camera 3Camera 3Camera 1Camera 1Camera 2Camera 2Camera 3Camera Binning 和和Partial scnan1280 pixelsFull1024lines1280 pixels512linesNormal output imageImage with vertical 2 :1binningNorm

31、alPartial 1/Smear and Noise? 随机噪声随机噪声? 暗电流暗电流? 固定噪声固定噪声 (FPN)? 响应不一致响应不一致 (PRNU)? 坏点坏点DarkSignalAveragefor 1 lineAveragefor 1 lineSignalF随机噪声? Peak-to-peak at output? RMS at output? Dynamic range? Signal to noise ratio? Decibels? Noise equivalent exposureMeasured with minimum Dark Current?Due to sem

32、iconductor physics?Doubles every 7C?Global correction in camera is common?Usually not a problem? High temperature? 10 or 12 bit Fixed Pattern Noise (FPN)?Caused by non-uniformities of readout circuits and signal cross-talk?Largely removed in CCDs by double correlated sampling?Usually not a problem w

33、ith 8 bit Graph courtesy of JAI相机灵敏度变化：?光谱分布光谱分布?红外截止滤光片红外截止滤光片?输出光线的如何被测量（位置）输出光线的如何被测量（位置）?相机的增益设置相机的增益设置?输出放大倍数输出放大倍数?曝光时间曝光时间选型时主要考虑因素选型时主要考虑因素分辨率速度灵敏度体积分辨率速度灵敏度体积/重量接口重量接口机器视觉原理简介机器视觉原理简介四、采集卡（四、采集卡（完成信号的采集与格式转换）分类：）分类：模拟模拟(标准和非标准）标准和非标准）/数字、单通道数字、单通道/多通道多通道主要指标：主要指标：采集频率（速度）、接口、采集频率（速度）、接口、Buf

34、fer大小、预处理功能、支持相机的种类、控制功能、大小、预处理功能、支持相机的种类、控制功能、I/O点数点数代理公司：代理公司：CORECO、COGNEX、E机器视觉原理简介机器视觉原理简介? 相机配置文件（开放式的、非开放式的相机配置文件（开放式的、非开放式的cognex）?附加功能：附加功能：LUT、DMA、Buffer、 Pixel ResequencTrigger-to-image Reliability等等?选择原则：接口（相机）、速度、可靠性等满足要求、软件平台、性价比等选择原则：接口（相机）、速度、可靠性等满足要求、软件平台、性价比等机器视觉原理简介机器视觉原理简介机器视觉原理简

35、介机器视觉原理简介模拟相机：模拟相机：CCIR/EIA, Non-StandardRS-422/LVDS高速，可靠性高，传输距离远，支持多相机连接。管脚定义不统一，电缆成本高。Camera Link高速，高可靠性。不便于多相机连接和集中控制，电缆价格高。IEE1394灵活性高，成本低。传输距离短，可靠性低。USB2.0灵活性高，成本低。传输距离短，可靠性低，技术不成熟。Gigabit Ethernet灵活性高，可扩充性强，支持远距离传输，支持多点传输，技术成熟，鲁棒性强，成本低。机器视觉原理简介机器视觉原理简介五、图像处理卡（五、图像处理卡（完成图像处理的各种运算完成图像处理的各种运算完成图像

36、处理的各种运算完成图像处理的各种运算）种类：种类：种类：种类：DSPDSP、FPGAFPGA、PowerPCPowerPC。嵌入式系统也是发展趋势之一。嵌入式系统也是发展趋势之一。嵌入式系统也是发展趋势之一。嵌入式系统也是发展趋势之一机器视觉原理简介机器视觉原理简介六、图像处理软件（六、图像处理软件（机器视觉的核心）平台：）平台：VisionPro，Sapera，eVision，Halcon，Mil，CVB，Labview，OPCV，国产机器视觉软件凌云公司的自主软件-VisionWare,中国首个机器视觉软件平台-国内凌云公司的自主软件-VisionWare,中国首个机器视觉软件平台-国内第

37、一家具有自主知识产权的机器视觉平台软件提供商！知识产权的机器视觉平台软件提供商！VisionWare特点? 类库的封装方式，适于采用类库的封装方式，适于采用VC6的开发，便于整合的开发，便于整合? AvtiveX版本的封装正在进行中版本的封装正在进行中? 参照国外的成熟软件包开发，学习其工程化的工具功能及封装方式，所提供工具的检测速度、性能可媲美国外同类产品参照国外的成熟软件包开发，学习其工程化的工具功能及封装方式，所提供工具的检测速度、性能可媲美国外同类产品? 硬件无关，可使用各种采集硬件作为图像源硬件无关，可使用各种采集硬件作为图像源? 低成本高性能解决方案的首选低成本高性能解决方案的首选

38、? 应用行业：半导体、PCB、LCD、一般电子、汽车零部件、包装、印刷等应用行业：半导体、PCB、LCD、一般电子、汽车零部件、包装、印刷等VisionWare功能介绍?定位工具定位工具面定位工具：不带旋转和比例功能几何定位工具：几十面定位工具：不带旋转和比例功能几何定位工具：几十ms；多目标查找、角度、；多目标查找、角度、scale；?测量工具：线、圆、圆弧、线对等及距离测量测量工具：线、圆、圆弧、线对等及距离测量?Blob工具工具?颜色检测工具：颜色标定、色彩空间转换、颜色识别、色差测量等颜色检测工具：颜色标定、色彩空间转换、颜色识别、色差测量等VisionWare成功案例及在研项目?Di

39、eBonderDieB机器视觉原理简介机器视觉原理简介选择及评估图像软件：选择：性价比、现在条件约束、选择及评估图像软件：选择：性价比、现在条件约束、OEM商的长远发展；评估：速度、精度、可靠性（光照、旋转、遮盖、图像质量差等）商的长远发展；评估：速度、精度、可靠性（光照、旋转、遮盖、图像质量差等）机器视觉原理简介机器视觉原理简介机器视觉系统的分类机器视觉系统的分类：Smart Camera;PC-Based;Embeded；机器视觉原理简介机器视觉原理简介系统评估及选型：精度速度可靠性精度：系统评估及选型：精度速度可靠性精度：为什么要达到这么高的精度？高精度意味着高代价。系统的误差分配，系统

40、精度、机台精度、控制传感精度，视觉部分的精度（分辨率、图像质量、安装精度、镜头、标定方法、算法、环境等）速度：总指标、控制部分、动作的配合及协调、通信速度、采集速度（硬件）、处理速度（计算机硬件、软件算法、图像质量等）可靠性：硬件的可靠性、软件算法的可靠性及稳定性、系统设计的可靠性等为什么要达到这么高的精度？高精度意味着高代价。系统的误差分配，系统精度、机台精度、控制传感精度，视觉部分的精度（分辨率、图像质量、安装精度、镜头、标定方法、算法、环境等）速度：总指标、控制部分、动作的配合及协调、通信速度、采集速度（硬件）、处理速度（计算机硬件、软件算法、图像质量等）可靠性：硬件的可靠性、软件算法的

41、可靠性及稳定性、系统设计的可靠性等现状现状尴尬与困惑尴尬与困惑? 机器视觉是伪科学机器视觉是伪科学-不可知论不可知论?漏检和误检?同一对象不同的结果?反反复复未见真? 一切皆有可能一切皆有可能?曾经养在深闺人未识贵族般的光环?替代人眼并高于人眼?缺乏了解，期望过高现状现状尴尬与困惑尴尬与困惑? 最后的结果最后的结果?不管白猫黑猫，逮住老鼠的才是好猫?影响效率和效能?双输vs双赢? 到底什么才是正确的？到底什么才是正确的？?小心驶得万年船?不做第一个吃螃蠏的人?合作-甲乙双方充分的沟通和配合?敢于承诺未必好，勇于说不未必不好步骤步骤概述概述1、需求了解、需求了解/分析分析/确认；（前期多沟通很重要）确认；（前期多沟通很重要）2、样品准备、样品准备/测试；（需要客户密切配合）测试；（需要客户密切配合）3、系统软、系统软/硬件选型；（保证性价比最好）硬件选型；（保证性价比最好）4、系统开发设计；（严格按项目管理（、系统开发设计；（严格按项目管理（PM)方法进行）方法进行）5、现场试运行、现场试运行/大量测试；（必不可少，需要配合）大量测试；（必不可少，需要配合）6、系统的局部修改和完善；（往往耗时较多）、系统的局部修改和完善；（往往耗时较多）7、系统验收；、系统验收；8、人员培训与系统维护；、人员培训与系统维护；