[Labview经验]机器视觉系列—— Vision 基础知识上集

[Labview经验]机器视觉系列——Vision 基础知识上集

第1章节（上）

1.1 机器视觉简介与硬体介绍

1.1.1 前言

对于首次接触「机器视觉」的朋友来说，对这个名词肯定有点陌生，所以我们先来简单介绍一下这个专有名词。

「机器视觉」是泛指搭载视觉影像系统的检测设备，影像系统主要是由相机、镜头与光源等光学仪器所建构而成的。利用这些检测器材广泛地投入各种应用，如产品的瑕疵检测（Inspection）、辨识产品外观（Recognition）与量测产品尺寸（Measurement），而视觉对位（Alignment）与自动化做结合，搭配运动控制或机械手臂，可进行物料的定位与校正，完成手眼协调的视觉伺服系统（Visual Servo System）。

图1.1 - 搭载相机的机器手臂所构成的视觉伺服系统架构

机器视觉一直以来都受到相关产业的重视，这边列出几项机械视觉的特色：

?安全性高

??具备高解析度

??拥有全检能力

?资料重现性好

?可降低人工成本

?可搭配高速运动控制

?可配合运动控制系统进行回馈控制（智慧型自动化）

目前使用机器视觉的领域非常广泛，与它相关的热门产业包括半

导体、光电、机密工业与製造业等，主要的应用是将这些技术导入产品检测与自动化生产，目的就是为了提升产能、增加良率与减少人员配置。

接着，我们来简单的了解一些与机器视觉相关的专有名词：

影像系统（Image System）

构成机器视觉最基本架构就是包含相机与镜头的影像系统，最重要的五个基本参数必须先弄清楚：

图1.2 - 影像系统的示意图

1. 感光元件大小（Sensor Size）：相机内部感光元件的尺寸

2. 工作距离（Working Distance）：相机镜头前缘到物体表面的距离

3. 景深（Depth of Field）：能维持影像距焦清晰的有效距离

4. 视野範围（Field of View）：相机所能撷取到物体的实际範围

5. 解析度（Resolution）：指的是相机拍摄物体可辨识的最小尺寸，解析度越高，检测精度也较好，表

示能从影像中获取有用的资讯越多

光圈（F）

用来表示所控制的光源进入镜头的总量，类似人类的瞳孔，光圈越大，表示能进入的光越多，反之越少。镜头上都会标示最大光圈值，如标示值为「1:1.8」，表示该镜头的最大光圈值为「1.8」，而数字越小，代表大光圈，反之越小。

图1.3 - 不同F值所代表的光圈大小

焦距（f）：

光通过镜头后匯集的点，该点到镜头之间的距离称为焦距。

图1.4 - 光通过凸透镜聚焦于一点（from Wikipedia）

放大倍率（M）

定义为影像与实体的比值，假设，表示拍摄到的影像只有实体的50%。

图1.5 - 单镜面的光学成像塬理（from Wikipedia）

计算公式如下：

其中M表示放大倍数，do代表物距，ho代表实体大小，而d1代表像距，h1代表影像大小。

景深（Depth of Field）：

定义为能维持影像距焦的有效距离。想得到一张「清晰」的影像，影像需在距焦範围内，景深就是决定这个範围有多长。若发现取到的影像位于距焦区内只有部分是保存清晰，可能使用的镜头景深过短，此时可将镜头光圈调小、或替换短焦聚的镜头，再不然就是将物距（do）拉长，透过这叁种调整方式都有机会改善景深不足的现象。

图1.6 - 调整光圈来改善景深

1.1.2 相机

介绍以上的专有名词后，再来要介绍工业相机，它是构成影像系统最重要的光学元件之一，成像塬理是透过内建的感光元件来吸收光线，转换成储存电荷，再将这些电荷传输到放大解码器，经由类比数位转换后来呈现一张完整影像。

以扫描方式分类

相机的扫描方式可依据 Senor Size 类型分为 Line Scan 与Area Scan 两种：目前市售的 Line Scan 相机，解析度有1K（1024 pixel）/2K/8K/16K，使用 Line Scan 必需搭配运动扫描才能获得一张完整的影像，适用于检测需求为大面积与高检测精度的应用。

图1.7 - Basler Line Scan 相机&感光元件（*2*4）

Area Scan 的相机应用比较普及，在不需搭配运动装置情况下就可以获得完整影像﹔依据检测精度的要求，可选择的像素有30（640*480） / 100 / 200 /500 MP（mega pixel），而更高解析度的相机，价格也相对高昂。

图1.8 - Basler Area Scan相机&感光元件（*2*4）

感光元件尺寸（Sensor Size）对于 Area Sensor与Line Sensor 描述方法也有所不同；以 Area Sensor 来说，以对角线的长度来表示大小，单位为吋（inch），值得注意的是，工业相机的1吋是16mm，非 25.4mm，可参考附图。

图1.9 - Area Sensor感光元件尺寸

而 Line Sensor 则是用影像长度（Image Length）来描述，单位为mm，计算公式如下：

这边的 pixel number单位的转换是1K=1024 pixel，假设使用pixel size为 5um，而pixel number为 2K 的 Line Sensor，套入公式可以得到一条 Line Sensor 所能撷取到的影像长度为

10.24mm。

以感光元件分类

若以感光元件做区分有 CMOS 与 CCD 两类：感光元件的感光度与製程有关，一般的 CMOS 感光度会比 CCD 还差，若影像变化速度过快，记录讯号的电流变化过于频繁，就会产生过热的现象，使得杂讯难以抑制。

图1.10 - CCD 与 CMOS 的成像方式（from 睿怡科技）

不过近年来，CMOS 在製程上有所突破，感光能力有明显提升，加上新的抑制杂讯技术，使得 CMOS 目前拥有更好的竞争优势，下面列出两者的优缺点比较表：

以影像色彩分类

单以颜色做区分，相机又可以分为灰阶（Mono）和彩色（Color）；所谓的「灰阶影像」，是将色阶由黑到白共切割为255等分所组成的8bit影像；而「彩色影像」分别由3组8bit的RGB颜色所组成的24bit影像，理论上最高可组合出1677万种颜色，而彩色影像也可透过Extract G Color来转换成灰阶影像。

图1.11 - 8bit灰阶动态範围

图1.12 - 二种彩色相机颜色组合方式（*2）

以讯号传输类型分类

最后相机依据传输的方式可分为GigE、Camera Link、USB2.0/3.0等类型（其他类型的传输介面这边不多做阐述），可依据应用来评估应该选哪一类的相机，针对上述提到的相机类别整理一张比较表：

Basler GigE介面相机 Basler Camera Link介面相机 Basler USB3.0介面相机

图1.13 - 各种传输介面的相机（*4）

简单来说，若检测条件有高速取像的要求，尽可能选择高传输率的相机来做为取像来源，如 Camera Link 或 USB3.0，而使用Camera Link 介面的相机需额外购买一张 PCI介面的影像撷取卡，建置成本较高；若考量成本与方便性，比较建议使用GigE或者USB3.0的相机，这两款相机在一般工业电脑上都有对应的IO Port，使用USB3.0优势在于无须额外再购置撷取卡且传输速度快，而使用GigE介面的相机还有传输距离较长的优势，唯一比较麻烦的是还需外接电源，若不想外接电源，可购买一张有POE（Power of Ethernet）功能的网路卡或电源供应器，整体的建置成本还是会比Camera Link的相机便宜。

PCI插卡式POE网路卡具电源供应的Adapter

图1.14 - 供电源的网路介面（*2）

1.1.3 镜头

一般镜头分类

选完相机，接着需要挑选一颗适合影像系统的镜头，常见的镜头有两类：1. CCTV Lens，2. Telecentric Lens；各类优点在于，CCTV Lens镜头价格便宜且容易取得﹔而 Telecentric Lens 则是不需要调整光圈，取像品质好，在有效的景深（DOF）内，既使晃动下还是能保持清晰的影像。

CCTV Lens Telecentric Lens

图1.15 - 常见的镜头类型（*2）

什么情况下可能会需要选用 CCTV 或 Telecentric 的镜头呢﹖一般平面检测项目，CCTV 镜头就足够，但 CCTV 的镜头有个致命伤，那就是成像尺寸会受待测物距离镜头的位置会影响，下图解释使用CCTV 与 Telecentric 拍摄 45 度斜面所得到的影像差异﹔若今天要检测的项目与尺寸量测有关，而待测物体的外型又刚好较立体，此时就必须考虑使用Telecentric 镜头，在有效的景深内，不管物体远近，拍摄到的影像尺寸会表现一致。

图1.16 - 不同类型镜头，会因距离镜头远近所造成的像差

另外，在选择镜头时，可以注意一下规格书上是否有标示变形量（Distortion），变形量越少，表示影像失真度越低，检测的尺

寸误差就会越少。理想的取像画面应该与待测物成比例，由于镜头本身有弧度，所以镜头中心点到周围会产生些许的变形量，一般的 CCTV 镜头或多或少都会有轻微「枕状变形」或「桶状变形」，而好一点的镜头因镜头材质与加工都比较优良，所以变形量会降低不少。

图1.17 - 镜头失真造成的变形量

挑选镜头步骤

我们要如何挑选符合检测需求的镜头呢？提供一些参考步骤：

1. 评估目前检测要求的解析度（Resolution），选择符合的相机规格，判断是否有变焦需求，若无，一般定焦且低失真的镜头即可。

2. 根据影像系统规划，可以得到工作距离（WD）与实际观测物体所需的可视範围（FOV）的资讯，利用这些参数来计算镜头实际所需要的焦距，首先计算符合需求的放大倍率（M）：

再代入计算焦距f公式：

可以得到符合需求的镜头实际的焦距需大于该数值。

3. 若嫌计算公式麻烦的话，市面上有多家镜头厂商都有提供镜头目录或软体查询，只要将目前环境所需要的参数填入，便可快速找到适当的镜头。

4. 如果影像系统在固定的工作距离（WD）範围内找不到适当焦距的镜头，此时可搭配延伸环增加焦距，或者利用滑台设计来微调工作距离，这些方法都有助于找出适用的镜头组合。

1.1.4 光源

前面解说的相机与镜头，在挑选上比较没有问题，主要依据检测条件来寻找适合的规格就可以了，但如何挑选适当的光源却没有想像中轻鬆容易，只能依现场环境因素与使用者经验来做筛选，藉由搭配不同光源类型与各种打光技巧，反覆测试验证，才能找到适当的光源组合，撷取到的影像是可以找到待测物的特徵。

目前主流光源都採用 LED 灯，与传统卤素灯或萤光灯相比，具备高亮度、低耗电、低发热量等特色，且使用寿命也较长。

光源类型

1. 环形光源：又依角度可分为高角度环型光与低角度环形光等

图1.18 - 不同尺寸与色彩的环形光

2. 同轴光源：依据不同镜头类型可搭配外同轴或内同轴

外同轴内同轴

图1.19 - 同轴光类型

3. 条形光源：也可将4组条形光源围绕成方形光源

图1.20 - 条形光

4. 背光光源：主要功能在于凸显物体的整体轮廓

图1.21 - 背光光源

5. 特殊光源：有专门减少阴影影响的碗状型光源，或者由四个条状灯源组合的回型光源

回型光源碗状光源

图1.22 - 特殊类型光源（*2）

光源控制器

光源主要的动力来源，可依据需求选择支援多 Channel 的光源控制器，另外部分控制器支援利用软体来控制光源强度，透过

RS-232 进行参数设定，有利于后续将光源调控功能整合。

图1.23 - 手动光源控制器（*2）

图1.24 - 可用软体控制的光源控制器（*2）

打光方式

单纯使用环境光源来取像是不够的，会常发现取到的像不是不能用，就是特徵不明显，此时需为影像系统搭配一组光源来强化影像特徵。挑选步骤可依据环境的配置以及产品的样式来评估适合那些光源类型，接着尝试各种打光方式来调整影像输出的结果﹔例如将光源拉近拉远，或者利用混搭光源来减少阴影的影响，这些手法都只是为了强化影像的特徵与减少外部光源的干扰。虽然调整光源过程非常耗时，但若能得到比较清晰的辨识特徵，可以减少影像后处理的必要性，得到的回馈是非常值得的，这也是在学习机器视觉的必经之路。

下面为各种光源类型的打光方式供大家做参考：

高角度环形光打光方式低角度环形光打光方式

外同轴打光方式内同轴打光方式

条状灯打光方式背光板打光方式

回型光源打光方式碗状光源打光方式

图1.25 - 各种类型光源打光方式（*3）

1.1.5 结语

上半回主要讲述与机器视觉相关的名词介绍，与涉及到的光学硬体设备简介，并且以自身经验提供大家如何去挑选适合影像系统所需要的相机与镜头类型，最后再提供一些目前常用到的光源类型与打光方式让大家做个参考，讲完硬体设备后，下半回讲述的内容则着重于如何透过 LabVIEW 来撷取相机的影像，包括相机的设定参数，以及如何设定 NI Vision模组下的撷取模式与触发模式。

机器视觉基础知识详解

机器视觉基础知识详解 随着工业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，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量，控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是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。 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：

为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一：机器人+视觉自动上下料定位的应用： 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面，计算出玩偶中心点坐标，发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料，大大减少人工成本，大幅提高生产效率。 案例二：视觉检测在电子元件的应用： 此产品为电子产品的按钮部件，产品来料为料带模式，料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后，使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值，来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案，使用两个相机及光源配合机械设备，达到每次检测双面8个产品，每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时，立刻报警停机，保证了产品的合格率和设备的正常运行，提高生产效率。

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机器视觉技术发展现状 人类认识外界信息的80%来自于视觉，而机器视觉就是用机器代替人眼来做 测量和判断，机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样，通过视觉观察和理解 世界，具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科，同时也是一个交叉学科，取“信息”的人工智能系统，其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用，并逐渐进入我们的日常生活。 机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究，从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能，再现于人类视觉有关的某些智能行为，从客观事物的图像中提取信息进行处理，并加以理解，最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术，其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等，这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。 机器视觉强调实用性，要能适应工业现场恶劣的环境，并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性，要求高速度和高精度，且具有非接触性、实时性、自动化和智能 高等优点，有着广泛的应用前景[1]。 一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号，然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统，并根据像素分布、亮度和颜色等信息，将其转换成数字化信息。图像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、位置和长度等，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。 机器视觉一般都包括下面四个过程：

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基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计 摘要：虚拟仪器作为一种基于图形化编程的新型概念仪器，以计算机作为运行媒介，节省了大量的显示、控制硬件，越来越显示出它独有的优势。基于LabVIEW的数据采集与处理系统，整体采用了循环结构与顺序结构相结合的形式，实现了模拟信号的采集与实时动态显示，并且仿真出了对数据的采集和报警功能，并且能够存储数据，进行各种自定义设置，显示效果良好，对现实中的数据采集与处理系统具有很大的借鉴作用。 关键词：虚拟仪器；数据采集；数据处理；LabVIEW

The Design of Data Acquisition and Processing System Based on LabVIEW Abstract:As a kind of virtual instrument based on graphical programming the new concept of instruments, run at the computer as a medium, save a large amount of display, control hardware, more and more shows its unique advantages. Data acquisition and processing system based on LabVIEW, and the overall adopted loop structure and order structure, in the form of the combination of the dynamic analog signal acquisition and real-time display, and the simulation of the data collection and alarm function, and the ability to store data, for a variety of Settings, display effect is good, the reality of the data acquisition and processing system has a great reference. Keywords：Virtual Instrument;Data Collection;Data Processing;LabVIEW;

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基于机器视觉的工件识别和定位文献综述 1.前言 1.1工业机器人的现状与发展趋势 机器人作为一种最典型的应用范围广、技术附加值高的数字控制装备，在现代先进生产制造业中发挥的作用越来越重要，机器人技术的发展将会对未来生产和社会发展起到强有力的推动作用。《2l 世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出，“机器人技术与信息技术一样，在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l 世纪日本产业竞争力的产业战略之一，具有非常重要的意义。” 研发工业机器人的初衷是为了使工人能够从单调重复作业、危险恶劣环境作业中解脱出来，但近些年来，工厂和企业引进工业机器人的主要目的则更多地是为了提高生产效率和保证产品质量。因为机器人的使用寿命很长，大都在10 年以上，并且可以全天后不间断的保持连续、高效地工作状态，因此被广泛应用于各行各业，主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。伴随着工业机器人研究技术的成熟和现代制造业对自动生产的需要，工业机器人越来越被广泛的应用到现代化的生产中。 现在机器人的价格相比过去已经下降很多，并且以后还会继续下降，但目前全世界范围的劳动力成本都有所上涨，个别国家和地区劳动力成本又很高，这就给工业机器人的需求提供了广阔的市场空间，工业机器人销量的保持着较快速度的增长。工业机器人在生产中主要有机器人工作单元和机器人工作生产线这两种应用方式，并且在国外，机器人工作生产线已经成为工业机器人主要的应用方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向，具有广阔的市场发展前景和强劲生命力，已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家，机器人自动化生产线已经应用到了各行各业，并且已经形成一个庞大的产业链。像日本的FANUC、MOTOMAN，瑞典的ABB、德国的KUKA、意大利的COMAU 等都是国际上知名的被广泛用于自动化生产线的工业机器人。这些产品代表着当今世界工业机器人的最高水平。 我国的工业机器人前期发展比较缓慢。当将被研发列入国家有关计划后，发展速度就明显加快。特别是在每次国家的五年规划和“863”计划的重点支持下，我国机器人技术的研究取得了重大发展。在机器人基础技术和关键技术方面都取得了巨大进展，科技成果已经在实际工作中得到转化。以沈阳新松机器人为代表的国内机器人自主品牌已迅速崛起并逐步缩小与国际品牌的技术差距。 机器人涉及到多学科的交叉融合，涉及到机械、电子、计算机、通讯、控制等多个方面。在现代制造业中，伴随着工业机器人应用范围的扩大和机器人技术的发展，机器人的自动化、智能化和网络化的程度也越来越高，所能实现的功能也越来越多，性能越来越好。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有实在动作功能的智能化系统。”目前，工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC 化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 1.2机器视觉在工业机器人中的应用 工业机器人是FMS（柔性加工）加工单元的主要组成部分，它的灵活性和柔性使其成为自动化物流系统中必不可少的设备，主要用于物料、工件的装卸、分捡和贮运。目前在全世界有数以百万的各种类型的工业机器人应用在机械制造、零件加工和装配及运输等领域，

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基于机器视觉的产品检测技术研究 1、机器视觉 1.1机器视觉的概念 机器视觉被定义为用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像采集系统、数字图像处理与智能判断决策模块和机械控制执行模块。系统首先通过CCD相机或其它图像拍摄装置将目标转换成图像信号,然后转变成数字化信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布!亮度和颜色等信息，进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出判断结果。 值得一提的是，广义的机器视觉的概念与计算机视觉没有多大区别，泛指使用计算机和数字图像处理技术达到对客观事物图像的识别、理解。而工业应用中的机器视觉概念与普通计算机视觉、模式识别、数字图像处理有着明显区别，其特点是： 1、机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光源照明技术，光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。这些技术在机器视觉中是并列关系。相互协调应用才能构成一个成功的工业机器视觉应用系统。 2、机器视觉更强调实用性，要求能够适应工业生产中恶劣的环境，要有合理的性价比，要有通用的工业接口，能够由普通工作者来操作，有较高的容错能力和安全性，不会破坏工业产品，必须有较强的通用性和可移植性。 3、对机器视觉工程师来说，不仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力，更需要光、机、电一体化的综合能力。 4、机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精度，因而计算机视觉和数字图像处理中的许多技术目前还难以应用于机器视觉，它们的发展速度远远超过其在工业生产中的实际应用速度。 1.2机器视觉的研究范畴 从应用的层面看，机器视觉研究包括工件的自动检测与识别、产品质量的自动检测、食品的自动分类、智能车的自主导航与辅助驾驶、签字的自动验证、目标跟踪与制导、交通流的监测、关键地域的保安监视等等。从处理过程看,机器视觉分为低层视觉和高层视觉两阶段。低层视觉包括边缘检测、特征提取、图像分割等，高层视觉包括特征匹配、三维建模、形状分析与识别、景物分析与理解等。从方法层面看，有被动视觉与主动视觉之，又有基于特征的方法与基于模型的方法之分。从总体上来看，也称作计算机视觉。可以说，计算机视觉侧重于学术研究方面，而机器视觉则侧重于应用方面。 机器人视觉是机器视觉研究的一个重要方向，它的任务是为机器人建立视觉系统，使得机器人能更灵活、更自主地适应所处的环境，以满足诸如航天、军事、工业生产中日益增长的需要（例如，在航天及军事领域对于局部自主性的需要，在柔性生产方式中对于自动定位与装配的需要，在微电子工业中对于显微结构的检测及精密加工的需要等）。机器视觉作为一门工程学科，正如其它工程学科一样，是建立在对基本过程的科学理解之上的。机器视觉系统的设计依赖于具体的问题，必须考虑一系列诸如噪声、照明、遮掩、背景等复杂因素，折中地处理信噪比、分辨率、精度、计算量等关键问题。 1.3机器视觉的研究现状 机器视觉研究出现于60年代初期，电视摄像技术的成熟与计算机技术的发展使得机器视觉研究成为可能。它作为早期人工智能研究的一部分，由于技术条件的限制，进展缓慢。80年代初，在D·Marr提出的计算视觉理论指导下，机器视觉研究得到了迅速发展，成为

[Labview经验]机器视觉系列—— Vision 基础知识下集

[Labview经验]机器视觉系列——Vision 基础知识下集 第1章节（下） rolex cellini replica 在上回我们逐一介绍与机器视觉相关的专有名词与周边光学设备，在本回要开始来说明如何使用LabVIEW来截取相机的影像，并正确的显示在人机介面上﹔另外也针对NI Vision所提供的影像校正模式进行说明，以及如何利用软体方式来设定相机的属性与触发取像模式。 audemars piguet royal oak offshore chrono auto replica 1.2 软体截取与显像 1.2.1 NI MAX影像装置确认 在前面一小节介绍了架设整个影像系统所需要的硬体相关设备，现在要来说明如何在NI MAX找到已安装的相机，并且从相机中取得影像。 当我们打开NI MAX，在「My System--》Devices and Interfaces--》NI-IMAQdx Devices」下，可找寻已安装成功的相机，点选相机后，按下右边画面的上方「Grab」键可进行连续取像，另外红色框选处可以找到一些关于相机的规格与内部参数设定，画面下方有显示影像的基本参数，包括目前影像大小、缩放比例与像素的颜色值，另外下方的tab表单处可以找到一些关于相机的规格与内部参数设定。 replica miu miu tote bags

图1.26- 在NI MAX下进行取像作业 1.2.2 IMAQ影像截取模式 现在要来练习如何使用LabVIEW来取得相机的影像。如果您过去曾经使用LabVIEW来开发NI相关产品，如DAQ设备等，不难发现LabVIEW在相关套件中都会提供两种开发模式：1. 高阶元件（HL）； 2. 低阶元件（LL），同样地在IMAQ套件裡也存在这两种开发模式。 高低阶模式并不是将元件区分为高低等级，所谓的高阶元件主要是将资源开启、撷取、关闭全包装成一个Express VI，可以帮助使用者快速地完成取像相关的程式设定，就能直接将影像输出到LabVIEW上；而低阶取像元件将功能切割为数个VI，需由使用者自行设定元件才能完成取像动作，好处在于能够让使用者更有弹性的唿叫参数设定，而另一个优点在于，与高阶元件相比，少了反覆建立与关闭资源的动作，可以有效降低系统资源浪费。 高阶（HL）取像元件使用步骤 安装完LabVIEW的IMAQ套件后，可在Block Diagram（简称BD）下，按下右键跳出Function Template后依序往下搜寻「Function Template --》 Vision and Motion --》 Vision Express --》Vision Acquisition」（图1.27），将「Vision Acquisition」

机器视觉入门知识详解

机器视觉入门知识详解 随着工业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，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量，控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是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。 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：

为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 啤酒厂采用的填充液位检测系统为例来进行说明： 当每个啤酒瓶移动经过检测传感器时，检测传感器将会触发视觉系统发出频闪光，拍下啤酒瓶的照片。采集到啤酒瓶的图像并将图像保存到内存后，视觉软件将会处理或分析该图像，并根据啤酒瓶的实际填充液位发出通过-未通过响应。如果视觉系统检测到一个啤酒瓶未填充到位，即未通过检测，视觉系统将会向转向器发出信号，将该啤酒瓶从生产线上剔除。操作员可以在显示屏上查看被剔除的啤酒 瓶和持续的流程统计数据。

机器人视觉引导玩偶定位应用： 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面，计算出玩偶中心点坐标，发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料，大大减少人工成本，大幅提高生产效率。 视觉检测在电子元件的应用：

(完整版)机器视觉思考题及其答案

什么是机器视觉技术？试论述其基本概念和目的。 答：机器视觉技术是是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。 机器视觉是用机器代替人眼来完成观测和判断，常用于大批量生产过程汇总的产品质量检测，不适合人的危险环境和人眼视觉难以满足的场合。机器视觉可以大大提高检测精度和速度，从而提高生产效率，并且可以避免人眼视觉检测所带来的偏差和误差。 机器视觉系统一般由哪几部分组成？试详细论述之。 答：机器视觉系统主要包括三大部分：图像获取、图像处理和识别、输出显示或控制。 图像获取：是将被检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。该部分主要包括，照明系统、图像聚焦光学系统、图像敏感元件（主要是CCD和CMOS）采集物体影像。 图像处理和识别：视觉信息的处理主要包括滤波去噪、图像增强、平滑、边缘锐化、分割、图像识别与理解等内容。经过图像处理后，图像的质量得到提高，既改善了图像的视觉效果又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。 输出显示或控制：主要是将分析结果输出到显示器或控制机构等输出设备。 试论述机器视觉技术的现状和发展前景。 答：。机器视觉技术的现状：机器视觉是近20～30年出现的新技术，由于其固有的柔性好、非接触、快速等特点，在各个领域得到很广泛的应用，如航空航天、工业、军事、民用等等领域。 发展前景：随着光学传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别研究的不断深入和计算机性价比的不断提高，机器视觉技术越来越成熟，特别是市面上已经有针对机器视觉系统开发的企业提供配套的软硬件服务，相信越来越多的客户会选择机器视觉系统代替人力进行工作，既便于管理又节省了成本。价格持续下降、功能逐渐增多、成品小型化、集成产品增多。 机器视觉技术在很多领域已得到广泛的应用。请给出机器视觉技术应用的三个实例并叙述之。答：一、在激光焊接中的应用。通过机器视觉系统，实时跟踪焊缝位置，实现实时控制，防止偏离焊缝，造成产品报废。 二、在火车轮对检测中的应用，通过机器视觉系统抓拍轮对图像，找出轮对中有缺陷的轮对，提高检测精度和速度，提高效率。 三、大批量生产过程中的质量检查，通过机器视觉系统，对生产过程中的产品进行质量检查跟踪，提高生产效率和准确度。 什么是傅里叶变换，分别绘出一维和二维的连续及离散傅里叶变换的数学表达式。论述图像傅立叶变换的基本概念、作用和目的。 答：傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。 一维连续函数的傅里叶变换为： 一维离散傅里叶变换为： 二维连续函数的傅里叶变换为： 二维离散傅里叶变换为： 图像傅立叶变换的基本概念：傅立叶变换是数字图像处理技术的基础，其通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化了计算工作量，被喻为描述图

机器视觉检测的基础知识[大全]

机器视觉检测的基础知识~相机 容来源网络，由“机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在机械展. 相机都有哪些种类？我们常说的CCD就是相机么？除了2D平面相机，是否还有其他种类的相机，原理又是什么？下面这篇文章给您一一道来。 一，相机就是CCD么？ 通常，我们把所有相机都叫作CCD，CCD已经成了相机的代名词。正在使用被叫做CCD的很可能就是CMOS。其实CCD和CMOS都称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半导体元件。他们在检测光时都采用光电二极管，但是在信号的读取和制造方法上存在不同。两者的区别如下： 二，像素。 所谓像素，是指图像的最小构成单位。电脑中的图像，是通过像素（或者称为PIXEL）这一规则排列的点的集合进行表现的。每一个点都拥有色调和阶调等色彩信息，由此就可以描绘出彩色的图像。 ▼例如：液晶显示器上会显示「分辨率：1280×1024」等。这表示横向的像素数为1280，纵向的像素数为1024。这样的显示器的像素总数即为1280×1024＝1,310,720。由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说「清晰度更高」。

三，像素直径。 所谓像素直径，是指每个CCD元件的大小，通常使用μm作为单位。严谨的说，这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。（＝像素间距，即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离。）。也就是说，像素直径与像素间距的值是一样的。如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘，因此可以获得更加精细的图像。可以通过像素直径和有效像素数，求出CCD元件的受光部的大小。 假设某个 CCD 元件的条件如下所示： ·有效像素数…768 × 484 ·像素直径…8.4 μm× 9.8μm 则受光部的大小为 ·横向768 × 8.4μm＝ 6.4512 mm ·纵向484 × 9.8μm＝ 4.7432 mm 四，CCD的大小。 ▼CCD感光元件的大小，一般分为采用英寸单位表示和采用APS-C大小等规格表示这2种方式。采用英寸表示时，该尺寸并不是拍摄的实际尺寸，而是相当于摄像管的对角长度。例如，1/2英寸的CCD表示「拥有相当于1/2英寸的摄像管的拍摄围」。为什么如此计算呢，这是由于当初制造CCD的目的就是用来代替电视机录像机的摄像管的。当时，由于想要继续使用镜头等光学用品的需求比较强烈，由此就诞生了这种奇怪的规格。主要的英寸规格的尺寸如下表所示。

基于 labVIEW 和 IMAQ 的 LCD 机器视觉精确检测系

基于 labVIEW 和 IMAQ 的 LCD 机器视觉精确检测系统 Lxy Lxy, the accurate Machine vision system for LCD modules check, based on labVIEW and IMAQ 作者李春森 职务测试工程师 公司飞利浦移动显示系统公司上海分公司 应用领域:产品测试 挑战:如何应用成熟的技术实现对移动电话的液晶显示点阵实现精确的检测 应用方案应用图像处理的基本方法和飞利浦公司的液晶驱动硬件以及采用NI公司应用程序开发平台labVIEW 和强大的图像处理软件IMAQ实现对移动电话液晶显示屏的机器视觉检测 使用产品labVIEW; IMAQ; PCI-1408 介绍随着通讯事业在中国的蓬勃发展移动电话的使用在中国越来越普遍作为移动电话的核心之一的液晶显示器由于用户的需求正向大屏幕多点及彩色方向发展由于液晶显示的分辨率不断上升对其进行人工检测的难度也越来越大采用机器视觉的液晶显示检测系统 Lxy就成为必然之选 Lxy 系统组成及检测方法 1. 系统组成系统的结构组成如下图11所示 图1 1 Lxy系统组成 本系统采用NI公司的高速图像采集卡PCI1408,该采集卡支持多路图像采集现采用双镜头输入以提高系统的分辨率该系统采用背光照明光度可调图像经由CCD摄影头并经采集卡转换为数字化图像输入计算机经处理后判定是否正常

2. 检测方法本系统的检测方法是采用预先经自学习产生的一系列标准图像与采集的相应图像相减并转换成为二值图的方式在经一系列的处理之后得到检测的结果并判断产品的好坏其流程如图12 所示 图1 2 图像处理流 Lxy 的图像处理及图像分析原理 1. Lxy 系统照明无论进行图像处理还是进行图像分析照明条件都是最重要的外部条件对于机器视觉而言可控并恒定的光源是使检测可靠并突出检测目标的最重要的手段之一对于 LCD 检测尤其如此因为对于LCD 生产公司而言不仅检测系统的检测精度很重要检测的时间也是衡量一个机器视觉检测系统优劣的指标如果照明系统不够均匀稳定势必造成重测率的上升而影响到生产所以如何确定Lxy 系统的照明光源非常重要在Lxy 系统中采用进口FOSTEC 可调式光源20750.2并经光纤将光线引至磨砂灯板 使之作为均匀并可调的背光在实践中取得了很好的效果 2. Lxy 系统采集图像位置调整由于操作人员的摆放每次不同并且由于采用双镜头提高系统的分辨率所以采集图像与标准图像之间必然有位置上的差异进行位置调整的算法就必不可少如图21 所示 图2 1 定位模板图 为定位需要经Philips 的LCD 驱动产生定位用模板图如图21所示在液晶显示矩阵的四角各显示四个定位用方形小块作为将来模板识别pattern match)时用的标准图形模板在每个镜头 的标准图像中在自学习标准图像的时候会自动将工程师定义的每个镜头的左右两个模板

机器视觉算法基础(DOC)

机器视觉 基于visual C++ 的数字图像处理

摘要 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。它通过图像摄取装置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获取信息。本文主要介绍的是数字图像处理中的一些简单应用，通过对图像进行滤波、增强、灰度变换、提取特征等处理来获取图像的信息，达到使图像更清晰或提取有用信息的目的。 关键字：机器视觉、灰度图处理、滤波、边缘提取、连通区域

目录 摘要 (2) 目录 (3) 1 概述 (4) 2技术路线 (4) 3实现方法 (5) 3.1灰度图转换 (5) 3.2 直方图均衡化 (6) 3.3均值滤波和中值滤波 (6) 3.4灰度变换 (7) 3.5拉普拉斯算子 (8) 4 轮廓提取 (9) 5 数米粒数目 (15) 6 存在的问题 ................................................................................................ 错误！未定义书签。 7 总结 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。 8 致谢 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 . (17)

基于机器视觉的产品检测技术研究【详述】

机器视觉概念/研究现状/应用/检测 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 1、机器视觉 1.1机器视觉的概念 机器视觉被定义为用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像采集系统、数字图像处理与智能判断决策模块和机械控制执行模块。系统首先通过CCD相机或其它图像拍摄装置将目标转换成图像信号,然后转变成数字化信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布!亮度和颜色等信息，进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出判断结果。 值得一提的是，广义的机器视觉的概念与计算机视觉没有多大区别，泛指使用计算机和数字图像处理技术达到对客观事物图像的识别、理解。而工业应用中的机器视觉概念与普通计算机视觉、模式识别、数字图像处理有着明显区别，其特点是： 1、机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光源照明技术，光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。这些技术在机器视觉中是并列关系。相互协调应用才能构成一个成功的工业机器视觉应用系统。 2、机器视觉更强调实用性，要求能够适应工业生产中恶劣的环境，要有合理的性价比，

要有通用的工业接口，能够由普通工作者来操作，有较高的容错能力和安全性，不会破坏工业产品，必须有较强的通用性和可移植性。 3、对机器视觉工程师来说，不仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力，更需要光、机、电一体化的综合能力。 4、机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精度，因而计算机视觉和数字图像处理中的许多技术目前还难以应用于机器视觉，它们的发展速度远远超过其在工业生产中的实际应用速度。 1.2机器视觉的研究范畴 从应用的层面看，机器视觉研究包括工件的自动检测与识别、产品质量的自动检测、食品的自动分类、智能车的自主导航与辅助驾驶、签字的自动验证、目标跟踪与制导、交通流的监测、关键地域的保安监视等等。从处理过程看,机器视觉分为低层视觉和高层视觉两阶段。低层视觉包括边缘检测、特征提取、图像分割等，高层视觉包括特征匹配、三维建模、形状分析与识别、景物分析与理解等。从方法层面看，有被动视觉与主动视觉之，又有基于特征的方法与基于模型的方法之分。从总体上来看，也称作计算机视觉。可以说，计算机视觉侧重于学术研究方面，而机器视觉则侧重于应用方面。 机器人视觉是机器视觉研究的一个重要方向，它的任务是为机器人建立视觉系统，使得机器人能更灵活、更自主地适应所处的环境，以满足诸如航天、军事、工业生产中日益增长的需要（例如，在航天及军事领域对于局部自主性的需要，在柔性生产方式中对于自动定位与装配的需要，在微电子工业中对于显微结构的检测及精密加工的需要等）。机器视觉作为一门工程学科，正如其它工程学科一样，是建立在对基本过程的科学理解之上的。机器视觉系统的设计依赖于具体的问题，必须考虑一系列诸如噪声、照明、遮掩、背景等复杂因素，折中地处理信噪比、分辨率、精度、计算量等关键问题。

Labview机器视觉软件网络课程第一课

江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷 （江西师大附中使用）高三理科数学分析 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础 试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度 选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察 在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。 二、亮点试题分析 1．【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点，且满足AB AC → → =，则A BA C →→ ?的最小值为（ ） A ．1 4- B ．12- C ．34- D ．1-

机器视觉技术及其应用概述

机器视觉技术及其应用概述 姓名: 班级：机械0904班学号： 摘要：近年来，机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支，广泛应用于微 电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展，使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建；接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况；最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。 关键词：器视觉；技术；应用 机器视觉系统组成及其工作原理 机器视觉即用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统的工作流程大致为：被摄取目标——经图像摄取装臵——图像信号——经图像处理系统——数字信号——经抽取目标特征——判断结果并控制设备。该流程的实现需相应的硬件作为基础，典型的工业机器视觉系统构成有照明、镜头、相机、图像采集卡、视觉处理器等。下面将对机器视觉系统组成和工作原理进一步具体说明。 机器视觉系统组成 从原理上机器视觉系统主要由三部分组成：图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块，如图1所示。 从中我们可以看出机器视觉是一项综合技术。其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。只有这些技术的相互协调应用才能构成一个完整的机器视觉应用系统。机器视觉应用系统的关键技术主要体现在光源照明、光学镜头、摄像机(CCD)、图像采集卡、图像信号处理以及执行机构等。以下分别就各方面展开论述。

labview IMAQ模块介绍

IMAQ 模块介绍
fhinali 编写
IMAQ 模块介绍
一．LabVIEW 机器视觉前面板上的模块有以下几类（如图 1 所示） 1． IMAQ Image.ctl 2．Image Display control 3．IMAQ Vision controls 4．Machine Vision controls
图1 1 IMAQ Vision controls
对图像进行分析和处理所用到的一些控件，包括图像的类型，图像处理的方式和不同的 形态算子以及颜色的类型的选择等等。如图 2

IMAQ 模块介绍
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图2 1.1 Image Type 用于图片类型的选择，可以选择的类别有 8bits，16bits，Float，Complex，RGB 和 HSL。一 般用在从文件中读取图片时类型的选择。
1.2 ROI Descriptor ROI 区域的描述。ROI 是 Region Of Interesting 的简称，中文应该翻译为目标区域。一般用 在一个大图中取一块特定形状的区域，以便后续的处理和分析。 ROI 为一簇数据，包括一个整数数组和一个簇组成的数组。整数数组内有 4 个元素，为图形 最小外接矩形的四条边的坐标。簇数组中的簇由轮廓类型（整数），ROI 类型（整数）和图 形坐标点（为数组，根据 ROI 类型的不同，数组的定义也不同）
1.3Optional Rectangle 选择的矩形区域，为四个元素的数组，代表矩形的四条边的坐标。
1.4Color Mode 色彩模式，彩色图形的显示和处理模式，包括 RGB,HSL,HSV,HIS 四种。
1.5Threshold Range 阀值范围，为一包含两个数组元素的簇，常用于灰度或色彩图像阀值处理模块中。
1.6 Convolution Kernel 二维浮点数组成的数组，用于构造一些算法的算子。
1.7 Morphology Operation 形态算法的选择。可以选择不同的数据处理方式。
1.8 Structuring Element 结构元素，为二维的整数数组。

机器视觉基础知识详解

机器视觉基础知识详解 随着工业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,为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识,包括机器视觉技术就是如何工作的、它为什么就是实现流程自动化与质量改进的正确选择等。小编为您准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉就是一门学科技术,广泛应用于生产制造检测等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程,感知环境等。机器视觉系统就是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,根据像素分布与亮度、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。 机器视觉优势:机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有: 为了更好地理解机器视觉,下面,我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一:机器人+视觉自动上下料定位的应用:

现场有两个振动盘,振动盘1作用就是把玩偶振动到振动盘2中,振动盘2作用就是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统,该系统通过判断玩偶正反面,把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人,机器人收到坐标后运动抓取产品,当振动盘中有很多玩偶处于反面时,VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量,当反面玩偶数量过多时,VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶就是否处于正面,计算出玩偶中心点坐标,发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料,大大减少人工成本,大幅提高生产效率。 案例二:视觉检测在电子元件的应用: 此产品为电子产品的按钮部件,产品来料为料带模式,料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后,使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值,来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案,使用两个相机及光源配合机械设备,达到每次检测双面8个产品,每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时,立刻报警停机,保证了产品的合格率与设备的正常运行,提高生产效率。 案例三:啤酒厂采用的填充液位检测系统案例:

基于机器视觉的工件智能抓取技术研究

基于机器视觉的工业机器人工件搬运技术研究 1.1研究背景 自 19 世纪 60 年代问世以来，工业机器人不断发展和完善，现已得到广泛应用，机器人产业也逐渐成熟[]1。目前，全世界已拥有 100 多万台工业机器人广泛应用在焊接、搬运、装配、喷涂、修边、拾料、包装、堆垛和上下料等单调或复杂的作业中，为企业节约了大量的劳动成本，大大提高了劳动生产率。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，它在稳定产品品质、提高生产效率和改善劳动条件等方面有着十分重要的作用，它的应用能够使企业大大缩短新产品的换产周期和节约劳动成本，从而提高了产品的市场竞争力[]23-。 随着当代工业革命深入发展，工业生产日益趋向自动化，工业机器人技术也正朝着智能、柔性的方向发展。许多发达国家对于智能工业机器人的研究都较为重视，我国也早已将其纳入国家高科技发展规划。国家层面的重视也必将给工业机器人技术带来新的跨越式发展，机器人的发展也必将对社会经济和生产力的发产生更加深远的影响 1.2 研究目的和意义 对于工作在自动化生产线上或柔性制造系统中的工业机器人来说，其完成最多的一类操作是“抓取—放置”动作，比如流水线上的工件搬运、装配以及各工位之间的工件转移和上下料。机器人要完成这类操作是经过复杂计算的：首先，机器人必须知道怎么抓，其次机器人应该知道怎么放；同时在这个过程还要伴随着机器人运动学分析的过程。传统的工业机器人完成这类操作，必须经过精确的逐点示教后，才能一步一步的按照固定程序执行。在这个过程中，工件相对于机器人的初始位姿（位置和姿态）和终止位姿是事先规定的，但很多情况下，特别是流水线场合，工件的位姿常常是不固定的。这就导致实际目标工件的位姿与理想工件位姿总是有偏差的，这种偏差哪怕很小都会导致机器人操作任务的失败。这种由于环境的变化而导致机器人不能很好地完成任务的情况极大地限制了机器人的实际应用。这就要求工业机器人具备一定的环境适应能力，即工业机器人智能化。智能工业机器人的智能特征在于它具有与外部世界、对象、环境和人相互协调的工作机能，具体表现在机器视觉、接近

机器视觉需要软件和驱动

NI Labview2014视觉开发必备软件 1、NI LabVIEW 2、NI vision Developmentd Module（VDM）图像处理函数库 3、NI Vision builder For Automation Inspection（VBAI）基于VDM开发的一款功能强大的视觉应用软件-视觉生成器，可以使用此软件进行直接快速的验证。也可以做一些静态的简单的视觉项目。 4、NI Vision Acquisition Software （VAS） 备注：如果采用VB、VC、C#等平台开发，则只需要安装VDM即可。如果不需要VBAI，也可以不安装。如果不调用IMAQdx等，则VAS也可以不装。最简单的则是安装VDM即可。如果用labview开发则需要安装LV。如果要使用VBAI验证，则需要安装VBAI，如果还需要驱动程序，则还要安装VAS。 VDM、VAS、VBAI都会在labview里面添加函数和控件。 当前版本的VDM和VBAI是不是都包含了VAS啊 看官方的答疑：

VBAI, VAS 和VDM之间有什么不同？ 主要软件: 主要软件版本: 7.1 主要软件修正版本: 次要软件: Vision Builder for Automated Inspection 问题: 我对NI软件中的视觉相关功能十分有兴趣，但是我不确定我应该使用什么样的软件产品Vision Builder for Automated Inspection (VBAI),，Vision Acquisition Software (VAS)以及Vision Development Module之间有什么区别? 解答: 请参考Products & Services: Vision Software ，对比不同产品的各项性能的差异，或者阅读软件包装上对于产品功能的描述。 Vision Development Module（视觉开发模块） 该模块可作为LabVIEW或者是文本编辑环境.NET 以及LabWindows CVI 的插件使用。 该工具提供在LabVIEW编程环境下使用多种图像处理以及识别的函数及功能。