機(jī)器視覺(jué)是建立在計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論基礎(chǔ)上，偏重于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)工程化。它的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、各類檢驗(yàn)和監(jiān)視、視覺(jué)導(dǎo)航、圖像自動(dòng)解釋、人機(jī)交互等。
光電檢測(cè)、圖像處理、機(jī)器視覺(jué)
涉及課程：
光電子學(xué)、光信息處理、光電檢測(cè)、機(jī)器視覺(jué)、計(jì)算機(jī)圖像處理
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
● 智能交通監(jiān)控，基礎(chǔ)算法模塊+ OCR
● 一維碼檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊+ 一維碼識(shí)別
● 二維碼檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊+ 二維碼識(shí)別
● 彩色線序檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊
● 工件測(cè)量，基礎(chǔ)算法模塊+ 二維測(cè)量
● 紡織檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊
● 三維匹配，基礎(chǔ)算法模塊+ 三維模板匹配
● 接插件檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊+ 二維測(cè)量
● 印刷檢測(cè)，基礎(chǔ)算法模塊+ 模板匹配
● 產(chǎn)品分揀,基礎(chǔ)算法模塊+ 二維測(cè)量+ 模板匹配
實(shí)驗(yàn)原理：
機(jī)器視覺(jué)是通過(guò)光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器自動(dòng)地接收和處理一個(gè)真實(shí)物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS 和CCD兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢驗(yàn)、生產(chǎn)監(jiān)視及零件識(shí)別應(yīng)用，例如零配件批量加工的尺寸檢查，自動(dòng)裝配的完整性檢查，電子裝配線的元件自動(dòng)定位，IC 上的字符識(shí)別等。通常人眼無(wú)法連續(xù)、穩(wěn)定地完成這些帶有高度重復(fù)性和智能性的工作，其它物理量傳感器也難有用武之地。由此人們開(kāi)始考慮利用光電成像系統(tǒng)采集被控目標(biāo)的圖像，而后經(jīng)計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊進(jìn)行數(shù)字化處理，根據(jù)圖像的像素分布、亮度和顏色等信息，來(lái)進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。這樣，就把計(jì)算機(jī)的快速性、可重復(fù)性，與人眼視覺(jué)的高度智能化和抽象能力相結(jié)合，因此誕生了機(jī)器視覺(jué)。通過(guò)搭建機(jī)器視覺(jué)平臺(tái)，用高精度CCD 采集信息并進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件分析，實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的各種功能。
原理示意圖：
技術(shù)指標(biāo)：
● 大恒高分辨率數(shù)字工業(yè)相機(jī)：DH-SV1401FC：彩色1/2"CCD ；C 接口；分辨率1392x1040 ；像素6.45x6.45μm；USB2.0 接口；DH-HV3000UC：彩色1/2" CMOS；C 接口；分辨率2048x1536 像素3.2x3.2μm；清晰度900 線；USB2.0 接口
● 德國(guó)HALCON 軟件：Kitware 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用軟件；11 種常用機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用程序；SDK 程序開(kāi)發(fā)軟件；機(jī)器視覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境，包含1300 多個(gè)算子函數(shù)庫(kù)，主要包括：blob 分析，形態(tài)學(xué)，模式匹配，測(cè)量，識(shí)別，三維目標(biāo)識(shí)別和立體視覺(jué)等，支持Windows，Linux 和Solaris 操作環(huán)境，整個(gè)函數(shù)庫(kù)可以用C，C++，C#，Visual Basic.NET 和Delphi 等多種普通編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，提供大量的圖像獲取設(shè)備接口，可為百余種工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡提供接口，包括： GenlCam，GigE 和IEEE 1394
● 處理640 × 480 的圖像，主要算法的運(yùn)行時(shí)間：基于形狀的匹配（模板大?。?00 × 100，搜索區(qū)域：整幅圖像360°旋轉(zhuǎn)）3.2ms；仿射變換（近鄰域）0.6ms；Sobel 邊緣濾波0.6ms；中值（3 × 3）0.4ms；二項(xiàng)式濾波（5 × 5）0.8ms；灰度值開(kāi)運(yùn)算（3 × 3）0.3ms；二值膨脹（50 × 50）0.1ms；二值腐蝕（50 × 50）0.04ms；閾值化操作0.1ms；亞像素級(jí)精度閾值化0.1ms；250 個(gè)目標(biāo)的特征計(jì)算（特征：重心和像素?cái)?shù)）0.04ms；亞像素級(jí)精度邊緣位置測(cè)量（搜索大?。?00 × 20）0.01ms；快速傅立葉變換4.3ms
● 日本CCS 專業(yè)LED 照明光源：LDR2-70SW 同軸照明光源；白光中心波長(zhǎng)465nm 24V 8.2W 外徑70mm；LDL-TP-100x100 均勻背光源 紅光 中心波長(zhǎng)660nm 照明面積100x100mm 24V 16W
● 低畸變遠(yuǎn)心成像鏡頭：GCO-230105 遠(yuǎn)心度<0.3°畸變≤ 0.1% 成像面積50mm 工作距150mm
● 光學(xué)元件公差：光學(xué)材料，A 級(jí)精密退火；焦距± 2%，直徑-0.2mm，中心偏差3'，光圈1-5；局部.2-0.5，面粗糙度60/40（Scratch/Dig），鍍單層寬帶增透膜，有效孔徑90%ø
● 機(jī)械和調(diào)整部件：角度精度± 4'，分辨率0.005mm
設(shè)備成套性：
大恒數(shù)字CCD相機(jī)、大恒數(shù)字CMOS相機(jī)、CCS 公司專業(yè)LED 光源、FA 鏡頭、大恒遠(yuǎn)心測(cè)量鏡頭、大恒科研級(jí)固定支架、工業(yè)電源、電纜、實(shí)驗(yàn)箱、HALCON kitware 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用軟件、HALCON SDK 圖像視覺(jué)檢測(cè)開(kāi)發(fā)軟件、光電傳感器
選配清單：
光學(xué)平臺(tái)，電腦
