视觉培训-加强版

EPSON视觉培训2016-06-24一、关于视觉的基础知识二、EPSON视觉硬件概要三、EPSON视觉系统构成四、EPSON视觉软件概要五、视觉对象的应用六、SPEL+语言运行序列七、相机安装和校准八、实际案例九、第三方相机兼容内容机器人与视觉配合的困境遇到的困难1对视觉知识的技术需求需要学习复杂的视觉知识和操作2与机器人配合的技术需求通讯：需要控制相机、获取和分析相机数据、转换数据，编程复杂，调试困难校准：需要复杂的校准步骤难EPSON的解决方案——VisionGuide7.0EPSONVisionGuide，有效解决您的困扰！需要复杂的视觉知识简便易用快速上手通讯控制复杂无需通讯程序校准麻烦步骤复杂向导指示自动校准EPSONVisionGuide其他视觉像素：相机分辨率的高低决定了所拍摄的影像最终能够打印出高质量画面的大小，或在计算机显示器上所能够显示画面的大小。数码相机分辨率的高低，取决于相机中CCD（ChargeCoupledDevice:电荷耦合器件）芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。光圈：

光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高；焦距（f）焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。f={工作距离/视野范围长边（或短边）}XCCD长边（或短）一、视觉基础知识CV1/CV2（标配）–视觉控制器CCD（标配）–USBCCD相机（目前不支持其他品牌和型号）USB连接线（标配）镜头（选购或用户自配）：8mm，16mm，25mm，50mm直流24V+/4A电源（客户自备）千兆以太网交换机（客户自备）：3口以上安装支架（客户自配）USBCameraGigECameraCV1CV2二、EPSON视觉硬件概要2.1控制器+相机2.2.1镜头二、EPSON视觉硬件概要调整光圈和焦距

>调整镜头光圈 出现合适的亮度

>调焦距

使被拍目标的轮廓和特征清晰二、EPSON视觉硬件概要2.2.2镜头选择3.1基于控制器的视觉系统结构组成三、EPSON视觉系统构成CompactVisionCV2GigaEthernet(USB)GigE相机，USB也兼容EthernetGigaEthernet(USB)CompactVision

CV2Ethernet单个相机多个相机3.1.1CV2系统组成GigE相机，USB也兼容三、EPSON视觉系统构成3.2基于PC的视觉系统结构组成三、EPSON视觉系统构成GigECamera*(1):RC+neededtoberunning.Ethernet(支持USB)GigaEthernetPV1PC*(1)EthernetPoEInjectorGigECameraGigaEthernetPV1PC*(1)PoEHub-GigEcamera:最多支持8个Ethernet(支持USB)Ethernet单个相机多个相机3.2.1PV1系统组成三、EPSON视觉系统构成四、EPSON视觉软件概要4.1软件界面向导化的操作指引校准步骤指引实时画面显示同一界面操作机器人EPSONRC+已集成视觉软件四、EPSON视觉软件概要四、EPSON视觉软件概要4.2什么是序列？4.3视觉序列选项卡的认识：四、EPSON视觉软件概要Sequence（序列）选项卡是[序列]、[对象]和[校准]这组选项卡中的第一个选项卡。

单击[序列]选项卡将该选项卡置于显示屏前端。

Sequence（序列）选项卡功能用于：

-选择需要操作的视觉序列。

-设置视觉序列的属性。

-检验整个视觉序列的结果。

-控制视觉对象的执行顺序。

四、EPSON视觉软件概要4.4视觉对象选项卡的认识：Object（对象）选项卡用于：选择需要操作的视觉对象。设置视觉对象的属性值。执行视觉对象。执行视觉对象以后查看结果。为需要使用模型的视觉对象示教模型。什么是视觉对象？视觉对象是一种视觉工具，可应用于图像。四、EPSON视觉软件概要4.5视觉校准项卡的认识：Calibration（校准）选项卡用于设置校准属性，查看校准结果。通过使用视觉校准，您可以将相机和机器人系统之间的位置关系记录到机器人控制器中，并将图像加工系统所确认的对象的图像坐标位置转换为机器人坐标位置。1、移动式J2，J4，J5，J6安装,2、固定式(固定向上、固定向下)3、独立式（相机坐标和机械手坐标不需要转换）不同安装方式，相对应的校准方式也不同相关校准可参考“cs_VisionGuide71_Software_r2”第7章-相机校准具体校准步骤可参考10.1.8校准机器人相机固定向下移动式固定向下四、EPSON视觉软件概要4.5.1相机安装方式参考点固定向下固定向上第二轴第四轴第五轴第六轴四、EPSON视觉软件概要4.5.1相机安装方式4.5.2校准后的数据直接使用校准完成后，无需指令直接获取转换后数据RobotXYU直接获取转换后的机器人坐标四、EPSON视觉软件概要四、EPSON视觉软件概要4.6柱状图工具柱状图工具作用：用来调节图像的灰度值，使图像的黑白配比更加明显。四、EPSON视觉软件概要4.7统计工具每次通过视觉引导窗口、运行窗口和操作窗口运行视觉对象时，视觉引导7.0都自动记录结果数据，用于以后每个视觉对象的统计参考。五、视觉对象的应用5.1

ImageOp（图像操作）对象五、视觉对象的应用5.2

Geometric（几何）对象五、视觉对象的应用5.3

Correlation（相关）对象五、视觉对象的应用5.4

Blob（二进制）对象五、视觉对象的应用5.5

Edge（边缘）对象Edge（边缘）对象用于对图像中的边缘进行定位。Edge（边缘）对象可以使用SearchType（搜索类型）属性进行配置，以沿线或弧搜索。五、视觉对象的应用5.5.1

Edge（边缘）对象五、视觉对象的应用5.6

LineFinder（线查找）对象LineFinder（线查找）对象用于识别图像中的线条位置。五、视觉对象的应用5.7

ArcFinder（弧查找）对象ArcFinder（弧查找）对象用于确定图像中弧的位置。为了查找弧，将执行一系列边缘搜索，以确定弧的半径和中心点。五、视觉对象的应用5.8

Frame（框）对象Frame（框）对象为视觉对象提供一种动态定位基准。一旦确定Frame（框）对象，与该框相关的其它对象均可定位。运行序列6.1新建序列和工件对象六、SPEL+语言运行序列编程实例——同时识别多个工件参考CV1培训程序代码(可用写字板打开).prgFunctiontarget Integeri,num,found(100) Realx(100),y(100),u(100),RobotXYU(100) VRuncalibseq VGetcalibseq.Geom01.NumberFound,num Ifnum>0Then Fori=1Tonum VGetcalibseq.Geom01.RobotXYU(i),found(i),x(i),y(i),u(i) P(i)=XY(x(i),y(i),0,u(i)) PrintP(i),RobotXYU(i),found(i),x(i),y(i),u(i) Next EndIfFend六、SPEL+语言运行序列编程实例——经典运用JumpP0 ‘运动到拍照位置Wait0.1 ‘稳定位置VRuntest

‘执行图像序列VGettest.Geom01.RobotXYU,found,x,y,u ‘获取结果Iffound=TrueThen ‘如果找到结果JumpXY(x,y,-50,u) /R ‘运动到侦测位置On0 ‘抓取工件Wait0.1 ‘延时JumpP1 ‘运动到放料位置Off0 ‘放置工件Else六、SPEL+语言运行序列7.1硬件安装硬件连接1）相机安装:垂直于工作面，固定于机械手外或安装在机械手臂上2）视觉控制器：24V电源、相机USB线3）以太网交换机：连接视觉控制器、机器人控制器、PC（千以太网）

软件设置

1）RC+5.0->控制器->视觉->激活视觉

2）如下顺序，后附图 重置->相机IP地址(出厂192.168.0.3)->类型CV->Chanel->配置, 3）能够看到相机的分辨率和model后，表明已连接好 七、相机安装和校准七、相机安装和校准7.2相机通讯新建序列完成后，屏幕上可以实时显示相机排的内容，但由于镜头的光圈和焦距没有调整，显示的内容可能比较暗或者看不清。七、相机安装和校准7.3镜头安装和调试校准目的是得到相机的坐标系和机器人坐标系的对应关系。

校准的方法是9点校正，9宫格。

用这种方法，不论相机的坐标系和机器人坐标系存在多大的角度查，都可以校准，方便而且精度高。对其他视觉或机器人厂家用2点或3点校正方式，这是EPSON的一个很大优势。先让机器人走一个固定参考点。然后移动机械手，让固定参考点依次出现在相机视野的9个位置（注意顺序）。

像素坐标（X_pix,Y_pix)机器人坐标（X,Y)七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.1.打印校准时用到的对象

打印一个实心圆或者圆环或者带十字架的圆环。图形的大小根据视野范围来定。比如视野的长度为20mm，圆的直径可以选3mm。七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.2.定义工具坐标系

机器人走固定参考点时需要用工具来对准参考点，因此需要定义该工具的工具坐标系。RC+5.0->机器人管理器->工具->工具向导U轴为180度位置U轴为0度位置七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.3.新建对象七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.4.参数设置注意：按图中1-2-3-4-5-6的步骤，注意选择3表示的相机方向，4表示的工具坐标系，5表示的目标序列，校准时工具坐标系选定一个tool，如tool1。56七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.5.九点示教1）按照软件上的提示，先将机器人移动到固定参考，并点“示教”（Teach）该固定参考点为校准选项所选的tool1去对准校准用固定参考点。七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.5.九点示教

2）按照软件上的提示，移动机器人，让固定参考点一次出现在屏幕的9个位置，并逐一点示教。出现在9宫格里大概位置就可以。不用太精确。七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.6.校准并查看结果1）点击“校准”按钮，机器人开始自动走刚才示教的9个点，走两遍后会计算出校准结果七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机7.4.6.校准并查看结果2）查看校准结果合不合格的标准：Xtilt和Ytilt：（相机的倾斜度） 小于+/-2MaxXerror和MaxYerror：（最大X和Y方向的偏差）小于+/-0.2mm(例如对于手机部件的）七、相机安装和校准7.4视觉校准-移动式相机八、实际案例1.“设置”功能中在“视觉”里添加已经连接好的相机2.点击“搜索相机”自动识别已经连接好的相机3.连接好相机后，选择“新建序列”选择连接好的相机4.举例：相机视野里是如下工件5.选择“新建几何图形”来识别视野中要找的目标6.外面的大框是要选择目标的范围，里面小框是选择的目标对象7.在右边对话框中“NumberToFind”选择“All”为了选择视野中所有的目标，点击“示教”，告诉相机你要选取的目标8.在“ShowModel”中显示要找的目标对象9.在“ShowModel”中修改目标对象，比如去掉一些不容易识别的特征10.点击“运行序列后”就可以找到要找的目标对象11.在右下对话框“ShowAllResults”中查看相机获得目标的结果12.为了获得满意的对象目标，可以根据结果中“Score”的值修改“Accept”的值来淘汰残次品。13.“新建框架”在“OriginPoint”选择对象，“Result”中选择All，“AngleEnabled”中选择“True”。框架角度会根据对象偏移角度跟随。14.为了更精准找到目标可以根据实际情况具体部位的查找，如此案例中有圆的的特征，可以使用“圆查找”。“CenterPointObject”选择建立的几何图形“Result”选择All，就可以查找到视野里所有的对象15.在“Frame01”中选择建立的框架，“NumberOfEdge”中可以修改即将检测的边缘数目，使抓图更准。“Polarity”中选择查找方式，如图从亮到黑。16.点击“运行序列”后就可以获得想要的目标结果如果使用第三方相机需要单独开发软件，由于机械手和相机软件不同。九、第三方相机兼容8.1固定安装（以固定向下为例）

·使用九宫格校准板

·机器人末端安装校准治具

·示教治具末端的工具坐标Tooln

·按照九宫图的顺序，机械手末端依次对准9个位置，机器人管理器中选择对应的Tool

n，并保持点位置（如保持到P1到P9）

·移开机器人，视觉识别九宫图上的9个点的像素坐标，同样按照九宫图顺序，将其像

素坐标XY依次保存到P11-P19中。九、第三方相机兼容8.2校准程序：校准指令

独立视觉：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_STANDALONE,P(11:19),P(1:9)

固定向下：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDDOWN,P(11:19),P(1:9)

固定向上：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDUP,P(11:19),P(1:9)

第二轴移动相机：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ2,P(11:19),P(1:9),P0

第四轴移动相机：

VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ4,P(11:19),P(1:9),P0九、第三方相机兼容8.3校准结果

使用VxcalInfo指令来查询校准结果。

IfVxCalInfo(0,1)=TrueThen

Print"相机校准成功，结果如下:"

Print"X方向の平均偏差[mm]:",VxCalInfo(0,2)

Print"X方向の最大偏差[mm]:",VxCalInfo(0,3)

Print"X方向一个像素/毫米(mm):",VxCalInfo(0,4)

Print"X方向的倾斜角度(deg):",VxCal