机器视觉创新设计试验室

1、机器视觉创新设计实验室机器视觉定义机器视觉系统是一个比较复杂的系统，它涉及到机械运动、图像采集和处理等多方面的专业知识。其主要要素包括：机械运动部分、采集图像部分、光源以及相机等部件的固定部分、图像采集用的工业相机、用来定位的传感器、整套系统的控制逻辑、图片采集卡、专业的图片处理软件和相应的服务、技术支持等。机器视觉系统是指通过图像摄取装置（分CMOS目机和CC目机两种）把图像抓取到，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。自动化、客观、非接触和高精度。与一般意义上的图像处理系统相比，机

2、器视觉强调的是精度和速度，以及工业现场环境下的可靠性。提高生产的柔性化和自动化程度。机器视觉的工作模式替代了人工检测，确保了交付市场的产品的成品率。机器视觉分两大类：。嵌入式系统嵌入式系统将全部的视觉系统所需要的硬件：CCD内存、处理器以及通讯口压缩在一个“黑箱”式的模块里。优点是性价比高，使用方便，对环境的适应性强。嵌入式系统的发展速度最快，是机器视觉的发展趋势。基于PC的系统基于PC的系统是传统的机器视觉系统，硬件包括：CCD1机、视觉采集卡、PC等。目前居于市场的主导地位，但价格昂贵，对工业环境的适应性弱。2、 机器视觉应用领域在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检查、测量和零件识别

3、应用，例如汽车零配件尺寸检查和自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，饮料瓶盖的印刷质量检查，产品包装上的条码和字符识别等。这类应用的共同特点是连续大批量生产、对外观质量的要求非常高。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能由人工检测来完成，我们经常在一些工厂的现代化流水线后面看到数以百计甚至逾千的检测工人来执行这道工序，在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本的同时，仍然不能保证100%的检验合格率（即零缺陷”），而当今企业之间的竞争，已经不允许哪怕是0.1%的缺陷存在。有些时候，如微小尺寸的精确快速测量，形状匹配，颜色辨识等，用人眼根本无法连续稳定地进行，其它物理量传感器也难有用武之地

4、。这时，人们开始考虑把计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性与人类视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此产生了机器视觉的概念。一般地说，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。首先采用CCD照相机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，如：面积、长度、数量、位置等；最后，根据预设的标准和其他条件输出结果，如：尺寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格、有/无等。机器视觉的特点是自动化、客观、非接触和高精度，与一般意义上的图像处理系统相比，机器视觉强调的是精度和速度，以及工业现场环境下的

5、可靠性。机器视觉适用于大批量生产过程中的测量、检查和辨识，如：零件装配完整性，装配尺寸精度，零件加工精度，位置/角度测量，零件识别，特性/字符识别等。其最大的应用行业为：汽车，制药，电子与电气，制造，包装/食品/饮料，医学。如对汽车仪表盘加工精度的检查，高速贴片机上对电子元件的快速定位，对管脚数目的检查，对IC表面印字符的辨识，胶囊生产中对胶囊壁厚和外观缺陷的检查，轴承生产中对滚珠数量和破损情况的检查，食品包装上面对生产日期的辨识，对标签贴放位置的检查。目前，国际上视觉系统的应用已经起步，1998年的市场规模为46亿美元，而在国内，工业视觉系统尚处于概念导入期，各行业的领先企业在解决了生产自动

6、化的问题以后，已开始将目光转向视觉测量自动化方面。自动化流水线产品机器视觉检测系统主要用于制造型企业高速的运转生产线上产品检测，用于工况监视、成品检验和质量控制等领域；尤其是一些不适于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合。如：在电子工业中，全面控制PCB板的制造质量，检测识别出PC眼上某个元器件的位置坐标及角度，将其位置与标准图像进行比较，判断出元器件的放置误差；焊盘的高低大小严重影响表面贴装器件的焊接，我们利用激光光源器以45度的角度射入PCB板的检测焊盘，对散光后成像的分析，判断出焊盘的大小与高度，确定其是否符合要求；识别PCB板上常附有铜线的毛刺、灰尘等瑕疵。用于产品包装的

7、外观检测，如医药行业中药品包装盒上印制的生产日期、批号是否正确完整。检测手机外壳上的毛刺、颗粒，以及色泽度等，以及手机键盘按键是否安装正确，按键上是否有瑕疵。用于食品行业中液状产品的瓶口及洁净度检测，灌装高度检测等。3、 机器视觉发展未来4、 机器视觉创新设计室建设规划目前机器视觉已广泛应用于微电子，电子与电气，汽车，印刷，包装，药品及食品生产，科研，军事等众多领域。随着其技术的成熟和自身的发展，可以预计，它在将来和未来的制造业中，得到越来越广泛的应用。并将进入快速增长的新阶段。高校作为科研领域的最前沿及教育的最终点，不管站在科研还是教学以及培养学生动手能力的角度看，机器视觉现在已经成为各个高

8、校研究的热点。西安智敏测控科技有限责任公司根据高校科研和教学相结合的特点开发出了目前国内第一款机器视觉教学软件XAVIS同时开发出了适合高校教学和研究的机器视觉教学实验系统ZM-1200机器视觉教学实验平台是针对机器视觉、图像处理、模式识别、图像测量、机械测量和检测技术等课程配套的教学实验系统，也可用于开设C语言、现代测控技术等课程教学实验，它配备成熟的机器视觉测量、图像处理和模式识别工具软件，满足机器视觉类各门课程实验开设的需求。平台提供大量试验实例和包含图像获取、图像处理、模式识别、Blob分析、形态学、3D测量和摄像机定标、双目立体视觉等性能杰出的算法等。ZM-VS1200视觉智能测控教

9、学平台提供了功能强大、成本低廉、使用方便的视觉智能测控教学方案。5、 VS1200机器视觉教学实验开发系统一、主要特点集成了计算机、图像采集卡、数字IO卡、光源、摄像机和指示灯等所有视觉系统场常用功能，提供了10多种机器视觉智能测控教学实验方案，并设置有学生自定义的研究型实验。1. ZM-VS1200机器视觉教学创新实验平台提供了20个难易程度不同的创新型实验，第一个到第十个实验属于图象测量与图象处理类问题，主要面向本科生开设；第十一到第十五个实验属于模式识别类问题，主要面向硕士研究生开设；第十六个到第二十个实验完全属于当前机器视觉研究的热点和前沿问题，特别是属于图象信息融合的两个实验，一个属

10、于国际合作项目中关键技术，一个属于国家发明专利的关键技术。因此，通过此类实验培养学生敢于挑战技术难题、善于解决技术难题，从而自觉不自觉地增强学生的创新意识和创新能力。2. ZM-VS1200机器视觉教学创新实验平台提供了3类86个库函数，可供学生编写全部20个实验程序选用；3. ZM-VS1200机器视觉教学创新实验平台提供的创新性强的实验，如图像分割、图像融合、机器学习、模式识别等实验，给出参考程序举例，但一般由学生自行选择并独立完成，时间不限，锻炼学生的研究能力、创新思维能力、以及独立解决技术难题的能力;4. ZM-VS1200机器视觉教学创新实验平台提供的研究型实验既考虑培养学生在机器视

11、觉方面的独立创新能力，也考虑使学生能够对机器视觉、图像测量、视觉检测技术和模式识别等方面知识深入理解和扎实掌握，同时也使得学生对工业自动生产线的产品视觉检测判定模拟过程有直接的感受；二、主要实验1 .一维测量，尺寸测量实验2 .二维测量，配准测量判定实验3 .3D重建测量实验4 .表面划痕/缺陷检测实验5 .PCB焊点缺陷检测实验6 .形状识别实验7 .条形码识别判定实验8 .光学字符识别实验三、配置清单序号名称型号数量备注1主控系统VS1200-PT1硬盘120G/CPU3.0G/显卡512M/内存1G2摄像头VS1200-SX11280X1024(8f/s)、1024X768(14f/s)

12、、800X600(16f/s)、640X480(24f/s)、320X240(40f/s)3米集卡VS1200-CJ14机箱VS1200-JX1外形尺寸：450X320X150mm5光源VS1200-GY1前光源可调（强光、弱光）背光源可选（4.5cm*5.5cm）6支架VS1200-ZJ1横向/纵向可调7托盘VS1200-TP1目标速度可调：（100cm-400cm/分）8传动卡VS1200-CD1六、VS1200机器视觉教学实验开发平台部分用户七、智敏科技公司介绍西安智敏测控科技有限责任公司是一家拥有智能测控及专业图像处理核心软硬件技术的高新技术企业，在机器视觉、嵌入式智能测控、专业图像处

13、理、电子科技及光机电一体化领域内，为客户提供先进的技术，高品质、高性价比的软硬件产品，切实可行的解决方案以及完整的系统集成服务。目前公司已有机器视觉教学实验开发平台，嵌入式通用视觉智能测控装置、塔吊群智能防碰撞无线测控系统，变频节能测控装置”等多个历时多年自主研发，具有国内一流水平的技术成果和产品系列。广泛适用于工业自动化质量及品质控制、精细工业检测测量（含航空航天、汽车制造、石油石化、电子电器、集成电路、显示器、食品医药、烟草、包装印刷、塑料模具等）；以及塔吊群安全防护监控、节能环保、教学科研等领域。公司以高校雄厚的科研力量和科研成果为依托基础，拥有以博士和硕士为核心的一流研发队伍，公司技术负责人为高校智能测控和专业图像处理领域的学科研带头人，有近30年的智能测控理论研究基础和实际测控工程项目开发经验，先后承担了国家、省部、企业产学研项目以及国际合作项目60余项，获国家发明专利5项，获省部级科技成果奖8项。研发的测控设备包括彩管粉条配列/椎屏尺寸/荫罩孔径智能测控机，电子枪扭弯屈度/平整度度智能测控仪，仪器仪表自动测试校准系统，车间制造自动化系统，油田抽油机节能测控系统等26大类，所有设备在企业和科研单位均得到成功使用，并取得了可观的经济效益。公司成立以来，致力于成为“中国最好的智能测控系统和图像处理系统专家”