机器视觉系统应用（中级） 课件 2.2图像处理

机器视觉系统应用（中级）任务1.1相机的选型项目二认识机器视觉的工作过程任务2.2图像处理学习目标1任务描述2相关知识3任务实施4任务评价5思考练习6PARTONE01PART学习目标/知识目标了解图像处理的概念。了解图像处理的目的。了解常见的图像处理方式。技能目标能够建立图像处理方案流程。能够正确设置图像处理各个工具的参数。学习目标素养目标根据工作岗位职责，完成小组成员的合理分工。团队合作中，各成员学会合理表达自己的观点。养成安全规范操作的行为习惯。PARTTWO02PART任务描述/任务描述把采集到的彩色图像，分别转换成HIS、HSV图像、并对其进行二值化、旋转、放大和缩小的处理；检测对象12对带有噪声的本地图像进行滤波处理。PARTTHREE03PART相关知识/图像处理的概念图像处理研究的是二维图像，是处理一个图像或一组图像之间的相互转换的过程。图像处理输入的是图像，输出的也是图像或与输入图像有关的特征、参数的集合。图像处理图像处理的目的消除无用的信息1增强信息的可识别性3最大限度简化数据4恢复有用的信息2目的图像处理的方式1、颜色转换将RGB彩色图像转换成HSV、HSI、YUV空间的图像。HSVHSIYUVRGB图像处理的方式2、图像二值化

是一种将图像中目标与背景区分开来的重要手段。图像二值化丢掉了图像中的纹理信息，保留了目标的形状信息。原图二值化图图像处理的方式3、图像变换

是图像根据需要产生大小、形状和位置的变化。图像变换位置变换平移镜像旋转形状变换放大缩小图像处理的方式3、图像变换

（1）图像平移图像平移会保留距离与方向角度。图像平移图像处理的方式3、图像变换

（2）图像旋转指图像以某一点为中心旋转一定的角度，形成一幅新图像的过程。只是位置的变换。图像旋转图像处理的方式3、图像变换

（3）图像缩放图像缩小：对原有的多个数据进行挑选或处理，获得期望缩小尺寸的数据，并且尽量保持原有的特征不丢失。图像放大：需要对多出的空位填入适当的值，是信息的估计。图像缩小图像放大图像处理的方式3、图像变换

（4）图像滤波是一种图像降噪方法，可以消除图像中混入的噪声，为图像识别抽取出图像特征。高斯滤波：一种线性平滑滤波，高斯平滑滤波用于抑制服从正态分布的噪声。中值滤波：一种非线性平滑滤波，用于消除图像中的椒盐噪声。均值滤波：一种归一化后的方框滤波，用于周期性的干扰噪声。图像滤波PARTFOUR04PART任务实施/图像采集步骤2：打开DobotVisionStudio软件，选择通用方案，进入软件主界面。图像采集结果步骤3：在工具箱的“采集”子工具箱中选择“图像源”模块，并拖动到流程编辑区。

进行参数设置与调节，点击“执行”，查看图像采集结果。步骤1：将检测的对象（三种颜色的方块）放置检测区域。颜色转换步骤1：增加“颜色转换”工具。

在工具箱的“颜色处理”子工具箱中选择“颜色转换”，拖拽到流程编辑区，并与“0图像源1”相连。1、

RGB转灰度颜色转换方案流程颜色转换步骤2：重命名“颜色转换”工具名称。

选中“2颜色转换1”，右键选择“重命名”，将名称修改为“RGB转灰度”。1、

RGB转灰度RGB转灰度方案流程颜色转换步骤3：“2RGB转换灰度”参数设置。

双击“2RGB转灰度”打开参数设置界面，转换类型设置为“RGB转灰度”，转换比例设置为“平均转换比例”。1、

RGB转灰度颜色转换（RGB转灰度）参数设置颜色转换步骤4：点击“执行”，查看结果。1、

RGB转灰度RGB转灰度图像结果颜色转换步骤1：增加“RGB转HSV”工具。

选择“颜色处理”子工具箱的“颜色转换”，拖拽到流程编辑区，与“2RGB转灰度”相连，重命名为“RGB转HSV”。2、

RGB转HSVRGB转HSV方案流程颜色转换步骤2：“3RGB转HSV”参数设置。

双击“3RGB转HSV”打开参数设置界面，输入源保持默认的“0图像源1.图像数据”，转换类型设置为“RGB转HSV”，转换比例设置为“第一通道”。2、

RGB转HSV3颜色转换（RGB转HSV）参数设置颜色转换步骤3：点击“执行”，查看结果。RGB转HSV图像结果2、

RGB转HSV颜色转换步骤1：增加“RGB转HSI”工具。

选择“颜色处理”子工具箱的“颜色转换”，拖拽到流程编辑区，与“3RGB转HSV”相连，重命名为“RGB转HSI”。3、

RGB转HSIRGB转HSI方案流程颜色转换步骤2：“4RGB转HSI”参数设置。

双击“4RGB转HSI”打开参数设置界面，输入源保持默认的“0图像源1.图像数据”，转换类型设置为“RGB转HSI”，转换比例设置为“第一通道”。3、

RGB转HSI4颜色转换（RGB转HSI）参数设置颜色转换步骤3：点击“执行”，查看结果。RGB转HSI图像结果3、

RGB转HSI颜色转换步骤1：增加“RGB转YUV”工具。

选择“颜色处理”子工具箱的“颜色转换”，拖拽到流程编辑区，与“4RGB转HSI”相连，重命名为“RGB转YUV”。4、

RGB转YUVRGB转YUV方案流程颜色转换步骤2：“5RGB转YUV”参数设置。

双击“5RGB转YUV”打开参数设置界面，输入源保持默认的“0图像源1.图像数据”，转换类型设置为“RGB转YUV”，转换比例设置为“第三通道”。5颜色转换（RGB转YUV）参数设置4、

RGB转YUV颜色转换步骤3：点击“执行”，查看结果。RGB转YUV图像结果4、

RGB转YUV图像二值化步骤1：增加“图像二值化”工具。

在工具箱的“图像处理”子工具箱中选择“图像二值化”，拖拽到流程编辑区，并与“5RGB转YUV”相连。图像二值化方案流程图像二值化步骤2：“6图像二值化”参数设置。

双击“6图像二值化”打开参数设置界面。在基本参数界面，“输入源”为“2RGB转灰度.输出图像”；在运行参数界面，“二值化类型”为“硬阀值二值化”，“低阈值”为“65”，“高阈值”为“210”，结果显示参数保持默认。图像二值化基本参数设置图像二值化运行参数设置备注：①硬阈值二值化适用于光照较为均匀，背景灰度较为单一的场景。②硬阈值二值化的低阈值和高阈值，是需要根据输入图像的目标图像的灰度值范围来确定的。步骤3：点击“执行”，查看结果。图像二值化运行结果图像二值化步骤1：增加“几何变换”工具。

选择“图像处理”子工具箱的“几何变换”，拖拽到流程编辑区，与“6图像二值化1”相连，然后重命名为“旋转变换”。1、

旋转变换旋转变换方案流程图像变换步骤2：“7旋转变换”参数设置。

双击“打开参数设置界面”打开参数设置界面，在基本参数界面，“输入源”选择“0图像源1.图像数据”，在运行参数界面，镜像方向选择“无”，旋转角度设置为“90”。1、

旋转变换图像变换几何变换（旋转变换）基本参数设置几何变换（旋转变换）运行参数设置步骤3：点击“执行”，查看结果。1、

旋转变换图像变换旋转变换后结果图旋转变换前原图步骤1：增加“仿射变换”工具。

在工具箱的“图像处理”子工具箱中选择“仿射变换”，拖拽到流程编辑区，并与“7旋转变换”相连，然后重命名为“放大”。2、图像放大图像放大方案流程图像变换步骤2：“8放大”参数设置。

双击“8放大”打开参数设置界面，在基本参数界面，“输入源”选择“0图像源1.图像数据”。在运行参数界面，尺度设置为“2”，其他参数保持默认。图像变换仿射变换（放大）基本参数设置仿射变换（放大）运行参数设置2、图像放大步骤3：点击“执行”，查看结果，放大后的图像分辨率为5184*3888（原图像分辨率为2592*1944）。2、图像放大图像变换图像放大后结果图原图步骤1：增加“仿射变换”工具。

在工具箱的“图像处理”子工具箱中选择“仿射变换”，拖拽到流程编辑区，并与“8放大”相连，然后重命名为“缩小”。3、图像缩小图像缩小方案流程图像变换步骤2：“9缩小”参数设置。

双击“9缩小”打开参数设置界面，在基本参数界面，“输入源”选择“0图像源1.图像数据”。在运行参数界面，尺度设置为“0.5”，其他参数保持默认。图像变换仿射变换（缩小）基本参数设置仿射变换（缩小）运行参数设置3、图像缩小步骤3：点击“执行”，查看结果，放大后的图像分辨率为1296*972（原图像分辨率为2592*1944）。3、图像缩小图像变换图像缩小后结果图原图步骤1：在流程编辑区的上方，点击

添加流程。图像滤波流程2中的图像源方案流程步骤2：在流程2中，在工具箱的“采集”子工具箱中选择“图像源”模块，并拖动到流程编辑区。图像滤波10图像源参数设置步骤3：图像源参数设置。

双击“10图像源1”打开参数设置界面，图像源设置为“本地图像”，像素格式设置为“MONO8”。图像滤波图像滤波方案流程步骤4：在结果显示区的常用参数栏，点击

添加本地图像。步骤5：在工具箱的“图像处理”子工具箱中选择“图像滤波”模块，拖动到流程编辑区，并与“10图像源1”相连。添加本地图像图像滤波图像滤波运行参数设置步骤6：“11图像滤波”参数设置。

双击“11图像滤波1”打开参数设置界面，在运行参数界面，图像滤波类型设置为“中值”，其他参数保持默认。图像滤波图像滤波运行结果步骤7：点击“执行”，查看结果。原图PARTFIVE05PART任务评价/任务评价类别考核内容分值评价分数自评互评师评理论了解图像处理的概念5

了解图像处理的目的10

掌握常见的图像处理方式的原理15技能能够独立将相机采集到的彩色图像转换成灰度图像、HSI图像、HSV图像、YUV图像10

能够对图像进行二值化操作，正确设置参数20能够对图像进行变换操作20能够对带有噪声的图像进