机器视觉入门-康耐视.PDF

机器视觉 入门 流程自动化和质量改进指南 目录表 什么是机器视觉？ 3 机器视觉的优势 5 镜头 15 机器视觉应用 6 图像传感器 15 引导 7 视觉处理 16 识别 8 通信 16 测量 9 机器视觉系统有哪些不同类型？ 17 检验 10 1D视觉系统 17 机器视觉系统组件11 2D系统 18 光源 13 面阵扫描与线扫描 19 背光 13 3D系统 20 同轴光 13 机器视觉平台 21 结构光 13 基于PC的机器视觉 21 定向照明 14 视觉控制器 21 暗视场照明 14 独立式视觉系统 22 明视场照明 14 视觉传感器和基于图像的读码器 22 弥散穹顶照明 14 结论 23 频闪照明 14 机器视觉入门 2 什么是 机器视觉 据自动成像协会（Automated Imaging Association ，“AIA”）报告，机器视觉涵盖所有工业 和非工业应用，在这些应用中，硬件与软件组合在一起，基于图像的采集和处理，在各 种设备执行其功能的过程中向它们提供操作引导。虽然工业计算机视觉使用的许多算法 和方法都跟计算机视觉在学术/教育和政府/军事应用中使用的是一样的，但它们各自的 局限性是不一样的。 相比学术/教育视觉系统，工业视觉系统需要更高的坚固耐用性、可靠性和稳定性；而相 比政府/军事应用中使用的视觉系统，工业视觉系统的成本通常要低得多。因此，工业机 器视觉通常意味着成本低、准确度令人满意、坚固耐用性高、可靠性高、机械和温度稳 定性高。 机器视觉系统依靠封装在工业相机内的数字传感器和专门的光学元件采集图像，然后， 计算机硬件和软件基于该图像处理、分析和测量各种特征而作出决策。 下面，我们以啤酒厂采用的填充液位检测系统为例来进行说明（见图1 ）。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。 另外，机器视觉系统还能够进行物品测量，比如确定火花塞间隙或提供位置信息，引导 机器人在制造组装过程中将元件对位。图2显示的例子主要是说明机器视觉系统如何能 够用于进行滤油器（右）通过或未通过检测，以及测量支架上中心轴头的宽度（左）。 机器视觉入门 3 视觉系统显示屏 频闪 传感器 图1. 啤酒瓶填充液位检验示例 在这个应用示例中，填充液位检验系统仅可提供两种结果，这显示了二进制系统的特征： 1. 如果产品合格，则检测结果为“通过” 2. 如果产品不合格，则检测结果为“未通过”。 37.255 mm 合格滤油器 不合格滤油器 （所有孔洞都是畅通的） （部分孔洞被堵塞） 图2. 机器视觉系统能够在生产线上进行实时测量和检