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文档简介

1、课件4-3视觉检测系统概要1、光源 (1)光源的作用:、使视场具有足够照度 - 整体亮度、突出特征量 、满足一定的投影关系 - 位置变化、成像质量、满足一定的滤光要求 - 区别、对比度 1、光源 (2)一副好的图像应该具备如下条件: 、对比度明显,目标与背景的边界清晰; 、背景尽量淡化而且均匀,不干扰图像处理; 、与颜色有关的还需要颜色真实,亮度适中,不过度曝光。(3)、常见视觉光源:氙灯、高频荧光灯、卤素灯(光纤光源)、LED 。1、光源氙灯卤素灯高频荧光灯LED(4)、常见视觉光源综合性能对比1、光源2、镜头 (1) 作用:相当于人眼的晶状体、成像:没有镜头,摄像机不能采集到任何图像。、聚

2、焦:当镜头成像平面不在摄像机像面上时,输出图像模糊不清 -调整镜头的位置,改变CCD与镜头基准面的距离 、曝光:改变光积分时间/曝光量- 改变灰度(人眼所不具备的功能)、变焦:改变镜头的焦距 - 改变成象大小 (人眼所不具备的功能)2、镜头 (2) 组成:光圈/相对孔径 光圈:控制镜头入光量的光学装置。光圈大小用f值。 光圈数f#表示焦距与整个镜头有效同光孔径的 比值。 光圈大小对图片亮度的影响光圈较小图片亮度较暗,工件和背景的对比度相对较低光圈中等图片亮度一般,工件和背景的对比度一般光圈较大图片亮度较亮,工件和背景的对比度较高2、镜头 (2) 组成:聚焦环 聚焦是成像的必要条件。 聚焦环不同

3、状态下的成像效果:聚焦环未进行调节,图像模糊不清。调节聚焦环,图像清晰度改善。继续调节聚焦环,图像完全清晰。 对系统的影响:图像不清晰,难以呈现很好的图像效果,降低系统精度,直接影响到机器视觉系统的整体性能,增加图像处理难度。2、镜头 (3) 主要参数:焦距、光圈/相对孔径、视场/视场角、工作距离、最大兼容CCD尺寸、景深、畸变、光学接口、镜头分辨率。视场/视场角景深光学接口2、镜头 (4)镜头分类 按功能分类:定焦镜头、变焦镜头、定光圈镜头 按视角分类:普通镜头、广角镜头、远摄镜头 按焦距分类:短焦距镜头、中焦距镜头、长焦距镜头 按用途分类:微距镜头、远心镜头、CCTV镜头 工业应用中,最常

4、用的镜头为远心镜头和CCTV镜头。远心镜头成像原理远心镜头3、工业摄像机 摄像机是将光信号转换成电信号。早期的摄像机没有将模拟电信号转换成数字电信号的功能,所以称为模拟相机。模拟相机一般需要和图像采集卡配合使用。图像采集卡将模拟相机的电信号转换为数字信号,并传输至电脑。而近年来的数字摄像机具有模拟转换功能,并遵从一定的通信协议,所以能够直接将采集到的图像信号传输至电脑。这类摄像机称之为数字相机,目前已成为机器视觉系统的主流摄像机了。工业模拟摄像机工业数字摄像机4、图像采集/处理卡(1)、主要功能:接收来自摄像机的图像信号:模拟摄像机 - 标准电视信号。 数字摄像机 - 数字信号 。存储图像数据

5、:容量大、速度高、存取方便。图像处理:简单预处理 - 滤波、二值化。 图像叠加 - 直线、圆、数字、符号。 图像输出:输出到监视器 - 监视、观察。 输出到计算机 - 图像处理、模式识别。 4、图像采集/处理卡 (2)、图像采集/处理卡的种类: 外置式:独立单元、单独供电、功能全面、容易构成视觉系统 图像卡式:插入计算机扩展槽内 - 使用方便、速度快、成本低 传输式:数字摄像机 - 计算机接口/网络传输(串行、并行、USB) 5、图像处理系统(1)、信号处理电路 (1)、信号放大- 运算放大电路(运算放大器) (2)、噪声抑制 - 信号淹没在噪声中; (3)、电压/电流(V/A)转换 - 需要电流输出时; (4)、模拟/数字(A/D)转换 - 需要输出数字信号时(2)、图像处理:预处理+提取、识别、计算二、视

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