机器视觉与视觉检测知识点归纳
7页1、一 总介使用机器视觉系统五个主要原因:1. 精确性(无人眼限制)2. 重复性(相同方法检测无疲惫)3. 速度(更快检测)4. 客观性(无情绪主观性)5. 成本(一台机器可承担好几人工作)机器视觉系统构成:光学:1.相机与镜头;2.光源;过渡:3.传感器(判断被测对象位置及状态);4.图像采集卡(把相机图像传到电脑主机);电学(计算机): 5.PC平台;6.视觉处理软件;7.控制单元。机器视觉系统一般工作过程:1.图像采集;2.图像处理;3.特征提取;4.判决和控制。机器视觉系统的特点:1.非接触测量;2.具有较宽的光谱响应范围;3.连续性;4.成本较低;5.机器视觉易于实现信息集成;6.精度高;7.灵活性。机器视觉应用领域两大类:科学研究和工业应用科学研究主要对运动和变化的规律作分析;工业方面主要是在线检测产品,机器视觉所能提供的标准检测功能主要有:有/无判断、面积检测、方向检测、角度测量、尺寸测量、位置检测、数量检测、图形匹配、条形码识别、字符识别、颜色识别等。二 机器视觉系统的构成相机的主要特性参数: 分辨率:衡量相机对物象中明暗细节的分辨能力。 最大帧率:相机采集传输图像的速率。
2、 曝光方式和快门速度;o(*)*)o? 像素深度:每一个像素数据的位数。 固定图像噪声:不随像素点的空间坐标改变的噪声。 动态范围等CCD相机和CMOS相机的区别:1. 设计:CCD是单一感光器,CMOS是感光器连接放大器。2. 灵敏度:同样面积下,CCD灵敏度高;CMOS由于感光开口小,灵敏度低。3. 成本:CCD线路品质影响程度高,成本高;CMOS由整合集成,成本低。4. 解析度:CCD连接复杂度低,解析度高;CMOS新技术解析度高。5. 噪点比:CCD信号单一放大,噪点低;CMOS百万放大(每个像素都有各自的 放大器),噪点高。6. 功耗比:CCD需外加电压,功耗高;CMOS直接放大,功耗低。镜头主要参数: 焦距:从镜头中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离,其大小决定视角大小(焦距小视角大观察范围大,焦距大视角小观察范围小)。 光圈/相对孔径:光圈即通光量,大小为f/D,相对孔径是光圈的值的倒数。 视野范围:衡量镜头成像范围,是相机实际拍到区域的尺寸。 景深:在被摄物体聚焦清楚后,在物体前后一定距离内,其影像仍然清晰的范围,其随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。 接口、工
3、作距离、像面尺寸、分辨率等 镜头划分: 根据焦距是否能调节,分为定焦与变焦两种。依据焦距长短,定焦分为鱼眼、短焦标准、长焦。焦距的长短划分以像角的大小为主要划分依据。 镜头的选择: 机器视觉应该考虑的四个主要因素:1. 波长、变焦与否确定镜头的工作波长及是否需要变焦。2. 特殊要求优先考虑 是否有测量功能,是否需要使用远心镜头,成像的景深是否很大等。3. 工作距离、焦距o(*)*)o?4. 像面大小和像质 所选镜头像面大小要与相机感光面兼容,遵循“大的兼容小的”原则。 5. 光圈和接口 光圈影响像面亮度,镜头接口需和像面接口匹配,不能匹配就需考虑转接。6. 成本和技术成熟度 基本分析如下:案例:给硬币检测成像系统选配镜头。(详细P44) 与白色LED光源配合使用,镜头应是可见光波段,定焦镜头; 用于工业检测,其中带有测量功能,所以要求畸变较小; 工作距离和焦距要满足一定关系; 选择镜头像面应该不小于CCD尺寸,即至少2/3in; 镜头的接口要求是C口,能配合相机使用。 图像采集卡: 概述: 将摄像机的图像视频信号,以帧为单位,送到计算机的内存和VGA帧存。一般连接在台式机的PCI扩展槽
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