2022年广西职业院校技能大赛高职组《机器视觉系统应用》赛项 竞赛规程

2022年广西职业院校技能大赛

高职组《机器视觉系统应用》赛项

竞赛规程

一、赛项名称

赛项序号：73

赛项名称：机器视觉系统应用

赛项组别：高职组

赛项归属产业：装备制造

二、竞赛目的

通过本项目竞赛，使高职学生能熟练机器视觉的模式识别、

视觉定位、尺寸测量和外观检测四大类功能，与精密机械模组控

制单元、运动控制、人工智能机器学习等多种技术融合，促进

智能制造、电子信息等专业建设与教学改革；推进高职学校与相

关企业的合作，更好地实现工学结合的人才培养模式，为制造业

及制造服务业行业培养高素质的技能型人才。

三、竞赛内容

本赛项以机器视觉系统应用实训平台作为竞赛平台，根据给

定的任务书，2名参赛选手首先按视觉系统应用场景和分辨率的

要求，完成相机、镜头的选择并按视野和工作距离的要求合理安

1

装；其次根据检测内容选择合理的光源系统并安装，根据应用需

求对光源进行频闪、亮度或颜色的调节控制；接着在完成硬件选

择、安装、接线和参数设置之后，依次完成针对工作面的相机标

定和与运动平台关联的手眼标定工作；最后根据任务书及被检测

试品的要求，完成读码、定位、测量、缺陷检测等综合应用的编

程，以及与执行机构配合完成多区域检测、装配、分拣、轨迹跟

踪、3D搬运等综合任务。

参赛选手在规定时间内，以现场操作的方式，根据赛场提供

的有关资料和赛项任务书，完成赛项任务，具体的竞赛内容如下：

（一）相机、镜头的选择、安装和接线。

选手根据应用场景要求来进行视野、工作距离和景深计算，

选择与赛题相匹配的相机，然后根据视野、工作距离和景深要求

来选择镜头焦距和安装位置。相机的引脚定义在任务书和设备说

明书附录均会列出，参赛选手要正确的接通电源，外触发和相机

自带I/O不强制要求应用。

（二）光源选择、接线和软件控制。

选手首先能够根据应用要求，选择正确的光源类型并安装接

线。所有竞赛项目均要求光源进行频闪控制（未检测时光源常闭），

同时通过光源控制面板或RS232通讯协议完成光源的颜色和亮

度的设定。（注意：需要采用合适光源和亮度来降低现场环境光

的干扰）

2

（三）机械安装和电气接线。

除了相机、镜头、光源的安装接线和走线外，产品治具、测

试样品、放置或剔除区、旋转轴、吸盘等很多其他配件也需要选

手自行完成安装固定。

（四）2D/3D相机标定。

选手根据平台提供的标定板检查视野是否合理后，按照提供

标定流程完成相机标定，并保存标定结果在指定目录。

（五）PLC通讯、I/O及运动参数设定。

本任务不需要进行PLC编程，PC端的机器视觉应用编程软

件与PLC通过协议进行通讯，从而通过PLC对运动平台进行控

制，因此需要在PC端的机器视觉应用编程软件里设置平台的

I/O参数（包含电磁阀控制、触发信号、报警灯信号等）和运动

参数（包含原点、速度等）。

（六）手眼标定。

竞赛任务需要运动平台的配合，因此必须要完成运动平台与

相机坐标统一的手眼标定，手眼标定首先要设置好机器视觉应用

编程软件的运动参数；再通过标定板或载物台上的特征点等完成

相机与运动平台的坐标统一。

（七）路径规划。

竞赛任务需要对运动平台进行路径规划编程，连续检测时参

3

赛选手必须选择合适的视野和检测路径，路径规划不当则会遗漏

或重叠较多检测区域。

（八）综合检测应用。

综合检测应用涵盖了机器视觉应用中的识别、定位、测量和

检测等功能的综合编程，根据具体综合检测应用任务，选择与具

体竞赛任务匹配的功能进行组合编程。

（九）运行效率、结果输出。

选手在完成了竞赛任务的编程之后，需要在指定目录保存项

目的配置文件，其单次运行的耗时是一个重要的评价内容；此外

任务书会指定机器视觉系统应用编程的结果通过I/O(报警灯输

出产品好坏或动作完成)和文本（保存在本机的指定目录）输出。

（十）职业素养与安全意识。

弘扬工匠精神，推动智能装备的高质量发展。竞赛现场考察

参赛队组织管理、团队协作、工作效率、操作规范、收纳整理及

安全意识等职业素养。

四、竞赛时间

本赛项比赛时间为210分钟，组与组之间间隔150分钟。在

竞赛前进行分组抽签，各组选手在进入考场前5分钟进行工位号

抽签，确定技能竞赛的工位号。

详见表1。

4

表1竞赛时间安排表（以正式公布的比赛指南为准）

日期时间事项地点参加人员

12:00-16:00参赛队报到主办方安排参赛队

参赛队、裁判长、

16:00-17:00领队会、场次抽检主办方安排加密裁判

第一天

17：00-17:30熟悉赛场竞赛场地参赛队

裁判组、技术人员、

18：00-22:00设备检查、封闭场地竞赛场地工作人员

参赛队、加密裁判、

8:00-7:30参赛队检录抽工位号竞赛场地工作人员

8:30-12:00正式比赛（第1场）竞赛场地参赛队、裁判组

12:00-13:00裁判评分（第1场）竞赛场地参赛队、裁判组

参赛队退场、竞赛设备

13:00-14:00恢复竞赛场地裁判组、技术人员

参赛队、加密裁判、

第二天14:00-14:30参赛队检录抽工位号竞赛场地工作人员

14:30-18:00正式比赛（第2场）竞赛场地参赛队、裁判组

18:00-19:00裁判评分（第2场）竞赛场地参赛队、裁判组

成绩复核、解密、总成

20:00-21:00绩汇总竞赛场地裁判组

参赛队、裁判组、

21:00-22:00成绩公示、比赛总结主办方安排工作人员

参赛队、裁判组、

第三天9:00-10:30赛项总结会主办方安排工作人员

五、竞赛试题

本赛项不设理论考试，对操作技能进行综合考核，技能竞赛

题内容为本赛项规程的竞赛要求内容，正式竞赛前公布比赛样题。

六、竞赛规则

（一）参赛资格。

参见2022年广西职业院校技能大赛高职组《机器视觉系统

应用》赛项比赛实施方案。

5

（二）遵循准则。

1.参赛选手必须持本人身份证和参赛证参加比赛。

2.参赛选手出场顺序、位置由抽签决定，不得擅自变更、调

整。

3.参赛选手提前15分钟进入赛场，并按照指定位号参加比

赛。迟到15分钟者，取消比赛资格；比赛开始15分钟后，选手

方可离开赛场。

4.选手在比赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，需

经裁判同意。选手若需休息、饮水或去洗手间等，耗用时间计算

在比赛时间内。

5.若竞赛过程中出现设备故障时，参赛选手应请裁判到比赛

赛位处确认原因，必要时由裁判请现场技术人员到赛位进行技术

确认，未经现场裁判允许，技术人员不得主动到选手赛位。对于

确因设备自身故障而耽误的时间，由现场裁判组报裁判长确认，

将该参赛队的比赛时间按实际耽误情况进行增补，并对补时时间

进行记录，如非设备自身故障，则不予考虑。

6.竞赛过程中，如有疑问或遇设备或软件等故障，参赛选手

应示意。项目裁判长、技术人员等应及时予以解决。确因软件或

硬件故障，致使操作无法继续的，经项目裁判长确认，予以启用

备用设备。如遇身体不适，参赛选手及时示意，现场医务人员按

应急预案救治。

7.比赛结束时，参赛选手应立即停止操作，不得以任何理由

6

拖延比赛时间。选手操作完成后，在《实际操作现场记录表》上

签名确认，方可离开赛场。

8.参赛选手应该文明参赛，服从裁判统一指挥，尊重赛场工

作人员，自觉维护赛场秩序。如参赛选手因对裁判不服从而停止

比赛，则以弃权处理。

9.参赛选手须严格遵守竞赛规程规定的安全操作流程，防止

发生安全事故。

10.参赛选手应该爱护赛场使用的设备、仪器等，不得人为

损坏比赛所使用的仪器设备。

11.参赛选手须严格按照规定时间进入比赛场地，不允许携

带任何竞赛规程禁止使用的电子产品及通讯工具，以及其它与竞

赛有关的资料和书籍，不得以任何方式泄露参赛院校、选手姓名

等涉及竞赛场上应该保密的信息。

12.所有比赛工具及设备由比赛主办方统一提供，选手不允

许自带工具。

13.参赛选手对于认为有影响个人比赛成绩的裁判行为或设

备故障等，应向领队反映，由领队按大赛制度规定进行申诉。参

赛选手不得利用比赛相关的微信群、QQ群发表虚假信息和不当

言论。

七、竞赛环境

（一）竞赛环境安静、整洁。须设立紧急疏散通道，医疗服

务站。

7

（二）比赛场地可容纳10组队（选手）同时比赛，且满足

赛项比赛所需的设备设施。

（三）比赛场地在最后一场比赛开赛后30分至结束前60分

钟开放，相关教练、领队及工作人员可在隔离带外观摩参赛选手

比赛，保证公开、透明。

（四）赛场有志愿服务人员，同时有治安人员维护比赛现场

秩序与卫生。

八、技术规范

《机器视觉系统应用》赛项是以教育部颁布的职业学校（或

院校）相关专业教学指导方案和国家职业标准《机器视觉系统应

用职业技能等级标准》（高级）规定的技能要求为标准。

九、技术平台

大赛用的设备：机器视觉系统应用实训平台（型号：

LX-VS-2021-AI01）。大赛所用专用工具符合国家标准。赛项设

备及工具清单见表2，赛场提供比赛所需工具，参赛选手不得自

带工具入场比赛。

表2《机器视觉系统应用》赛项设备及工具清单

序号名称规格数量备注

600mm（宽）*650mm（深）输入电压AC220V

1实训机台*1450mm（高）1台

含过载保护空开、交流接

2电控板触器、直流电源、PLC、1个

继电器和电机驱动器等

X、Y轴有效行程为200mm，

3XYZ三轴运动模组Z轴行程为50mm和100mm1个

（选配）

8

初始收纳在机器

4外置θ轴连续旋转1个视觉工具箱

5报警灯红、绿双色1个

含设备上电、手动使能、

6按钮盒XY手动、紧急停止1个

配套的相机、光源等夹具型材横梁上最多

7视觉安装夹具可安装在Z轴或型1个允许安装2个相

材横梁上机

可固定实验常用的产品

8产品托盘治具和背光源1个

0640-30NB、保护高度

9光幕保护传感器200mm1对

10工控机i5CPU，8G内存，128GSSD1台研华CM-21B2

11显示器不小于22寸1台

详见附表1机器视觉器件

12机器视觉器件箱箱配置清单1套

详见附表2机器视觉工具

13机器视觉工具箱箱配置清单1套

附表1机器视觉器件箱配置清单

序号名称规格数量备注

黑白、1280×960像

12D相机A素、>90fps、全局快1台USB3.0供电

门、>1/3”

黑白、2448×2048像

GigE、推荐12V

22D相机B素、>20fps、全局快门、1台

供电

2/3”

彩色、2592×1944像

GigE、推荐12V

32D相机C素、>10fps、滚动快门、1台

供电

1/2.5”

彩色、1920×1080像素

43D相机x2、>10fps、滚动快门、1台USB3.0供电

2/3”

600万像素、12mm、F2.0、

5工业镜头1个WD>100mm

2/3”

600万像素、25mm、F2.0、

6工业镜头1个WD>200mm

2/3”

600万像素、35mm、F2.0、

7工业镜头1个WD>200mm

2/3”

600万像素、0.3X、F5.4、

8远心镜头1个WD=110mm

2/3”

直射环形，发光面外径

9小号环形光源1个

80，内径40mm三者可以组合成

三层AOI光源

10中号环形光源45度环形，发光面外径1个

9

序号名称规格数量备注

120，内径80mm

低角度环形，发光面外径

11大号环形光源1个

155，内径120mm

12背光源白光，发光面169*145mm1个

RGB三色光，发光面

13同轴光源1个

60*60mm

0.5mm、1mm、2mm、5mm、

14接圈10mm、20mm、1套

40mm各1个

15标定板标定板A、标定板B2个

用于将型材与相机快换80mm和100mm宽

16型材转换板2块

连接各1

两两成对使用，一个与相

17相机快换2套用于固定相机

机转接板连接

用于相机快换与相机连3D相机的转接板

2块

18相机转接板接，2D、3D相机转默认安装再3D相

接板各1机上

用于擦相机、镜头或亚克

19擦镜布2片

力治具上的脏污

KImage软件狗（3D）1个设备发货则安装

20加密狗

在工控机上

2D相机USB数据线1根、

3D相机数据线

共6根，光源

1根、GigE相机电源线（含

1套RS232通讯线默

21线缆触发和输出信号）1根、

认已经与PC连接

GigE相机通讯线1根、网

络通讯线1根（3米扁

线）、光源延长线1根；

附表2机器视觉工具箱配置清单

序号名称规格数量备注

将大、中、小号环形光源

2个

1AOI光源连接件连接组合成AOI

光源

小号光源也可以

2小号环形光源固定件单独安装小号环形光源1个直接拧在工业镜

头上

3中号环形光源固定件单独安装中号环形光源1个

4同轴光源固定件单独安装同轴光源1个

将组装好的AOI光源安装

5AOI光源固定件1个

在Z轴面板

10

序号名称规格数量备注

AOI实验时调节相机的安

6相机高度升降件1个

装高度

配有实验需要的螺丝和

7螺丝盒1个

插销

需接线、气管和安装吸

8外置θ轴1个含固定件

嘴，用于物料吸取

9Z轴相机连接板用于在Z轴固定相机1个

3、4、5mm六角扳手各1

10机械工具个、十字和一字螺丝刀各1套配轧带若干

1个、斜口钳1把

配SP-06、SP-08、

万用表1个、6mm气管1

11电气工具1套SP-10吸嘴各2

根

个

12直尺30cm1个

七巧板拼图用亚克力治

13亚克力板1个

具

十、评分标准

（一）制订原则。

大赛裁判工作按照公平、公正、公开的原则进行。以教育部

颁布的职业学校相关专业教学指导方案和国家高级《机器视觉系

统应用职业技能等级标准》规定的应知、应会的要求为评分原则，

依据参赛选手整体表现综合评定，全面评价参赛选手职业技能水

平。

（二）评分方法。

1.裁判员选聘。按照职业院校技能大赛专家和裁判工作管理

办法相关制度建立2022年广西职业院校技能大赛赛项裁判库。

裁判长由大赛裁判委员会向大赛组委会推荐，由大赛组委会聘任。

11

裁判长组建裁判组，执行裁判长负责制。

2.裁判员人数。总人数为9人（其中裁判长1人，裁判员8

人）。

3.成绩评定

（1）过程评分

过程评分是指根据参赛队伍（选手）在分步操作过程中的规

范性、合理性以及完成质量等，评分裁判依据评分标准按步给分

并加权汇总的评分方法。流程如下：参赛队伍（选手）按比赛要

求进行操作，评分裁判对照评分表即时判分。

（2）结果评分

对参赛选手提交的竞赛成果，依据赛项评价标准进行评分。

流程如下：①参赛队伍（选手）按比赛要求进行操作，评分裁判

对照评分表即时判分。评分裁判不得少于2人；②记分员在裁判

与工作人员的现场监督下，对参赛队伍（选手）的评分结果进行

分步汇总并计算平均分，以所有步骤成绩的加权汇总值作为该参

赛队伍（选手）的最后得分，裁判确认无误后签字确认；

3.成绩审核方法。

竞赛打分均由裁判小组成员签字，现场工作人员对裁判组打

分结果成绩进行核对无误后送至统分室进行成绩录入，加密裁判

在裁判长与工作人员的监督下对加密结果进行逐层解密，成绩录

入完毕后，工作人员交换岗位进行核对，无误后，按照各项成绩

所占比例统计选手最终成绩并排名，分数相同的情况下，依次按

12

下列项目进行排名：“用时最少排名”，用时少的队排名在前；

用时相同的，再按“评分项目六-综合检测应用分值排名”，分

值高排名在前；还是相同的则按“评分项目三-2D/3D相机标定

分值排名”，分值高排名在前。如果上述都相同的，由裁判组根

据其他项目情况进行集体综合评议排名。结果打印完毕交至裁判

长审核签字。

4.成绩公布方法。

待每场竞赛评判完毕，成绩录入审核无误后，由裁判长在成

绩汇总表上签字并通过通告栏进行公布。公布1小时无异议后，

经裁判长在成绩单上审核签字后，在赛项总结会上宣布。

（三）评分标准。

根据赛题的竞赛内容设置评分标准，主要考察选手的基本知

识，职业技能和职业素养等，评分标准具体见表3所示；详细的

评分以最终的赛题评分标准为准。

表3《机器视觉系统应用》赛项考核要点和评分标准

序考核分

号内容考核要点值评分标准

1.选手根据应用场景要求来进行视

野、工作距离和景深计算，选择与

赛题相匹配的相机，然后根据视野、

相机、工作距离和景深要求来选择镜头焦1.正确完成相机、镜头、

镜头、距和安装位置；光源的选型报告得6分；

光源的2.参赛选手要正确的接通电源，外2.正确完成相机、镜头、

113

选型、触发和相机自带I/O不强制要求应光源的安装，得6分；

安装和用。3.选型报告正确、整洁、

接线3.能够根据应用要求，选择正确的无修改得1分；

光源类型并安装接线。同时通过光

源控制面板或RS232通讯协议完成

光源的颜色和亮度的设定。

13

序考核分

号内容考核要点值评分标准

1.旋转轴安装：旋转轴安

除了相机、镜头、光源的安装接线装牢固，接线正确，可360

机械安和走线外，产品治具、测试样品、度旋转得3分；

2装和电放置或剔除区、旋转轴、吸盘等很82走线与气管：相机电源

气接线多其他配件也需要选手自行完成安线、千兆网线、光源延长

装固定。线走拖链得3分，电气线

路布线规整得2分；

选手根据平台提供的标定板检查视

2D/3D正确完成2D/3D相机标定

野是否合理后，按照提供标定流程

3相机标8及配置，生成正确得标定

完成相机标定，并保存标定结果在

定数据得8分；

指定目录。

PLC通

在PC端的机器视觉应用编程软件正确完成PLC通讯、I/O及

讯、I/O

里设置平台的I/O参数（包含电磁运动参数设定，使得运动

4及运动8

阀控制、触发信号、报警灯信号等）平台能够按照任务书中的

参数设

和运动参数（包含原点、速度等）。要求运动，得8分；

定

手眼标定首先要设置好机器视觉应

用编程软件的运动参数；再通过标

手眼标定板或载物台上的特征点等完成相通过正确的手眼标定与路

5定与路机与运动平台的坐标统一。连续检13径规划，完成任务书中检

径规划测时参赛选手必须选择合适的视野测、分拣等任务，得13分；

和检测路径，路径规划不当则会遗

漏或重叠较多检测区域。

综合检测应用涵盖了机器视觉应用

中的识别、定位、测量和检测等功通过综合编程与参数设

综合检

6能的综合编程，根据具体综合检测30置，完成任务书要求的全

测应用

应用任务，选择与具体竞赛任务匹部内容，得30分；

配的功能进行组合编程。

1.数据保存在指定路径并

且文件名称正确得1分，

数据符合要求完整保存得

选手在完成了竞赛任务的编程之

3分；

后，需要在指定目录保存项目的配

2.从原点启动XY平台进

置文件，其单次运行的耗时是一个

运行效行检测得1分，测量组装

重要的评价内容；此外任务书会指

7率、结10完成后，平台回到原点、

定机器视觉系统应用编程的结果通

果输出熄灭报警灯得1分；

过I/O(报警灯输出产品好坏或动

3.整个流程可以一次性完

作完成)和文本（保存在本机的指定

整跑下来得2分；

目录）输出；

4.整个流程跑下来在任务

书指定时间以内得2分，

超过指定时间不得效率

14

序考核分

号内容考核要点值评分标准

分；

1.着装规范，穿齐工作服、

绝缘鞋，戴安全帽，得2

分，每人每项0.5分；

2.设备上电前完成电气检

测并向裁判请求上电得1

分；

3.带电进行设备电路调整

扣1分；

竞赛现场考察参赛

职业素4.工具摆放得当，工件、

队组织管理、团队协作、工作效率、

8养与安10各种工具无掉落现象，出

操作规范、收纳整理及安全意识等

全意识现上述情况每次由现场裁

职业素养。

判提醒并扣1分；

5.比赛过程中，凡有工具

遗漏在运动平台内，开机

运行移动平台者扣2分；

6.比赛完毕后工具未按要

求收纳或者遗失工具一件

扣1分，丢失两件及以上

者扣2分。

合计分值100

十一、奖项设定

奖项设置符合教育厅文件《桂教职成〔2021〕60号自治区教

育厅关于举办2022年广西职业院校技能大赛的通知》，具体参见

2022年广西职业院校技能大赛高职组《机器视觉系统应用》赛项

比赛实施方案。

十二、赛项安全管理

（一）赛场组织与管理员应制定安保须知、安全隐患规避方

法及突发事件预案，设立紧急疏散路线及通道等。确保比赛期间

所有进入赛点车辆、人员需凭证入内；严禁携带易燃易爆等危险

15

品及比赛严令禁止的物品进入场地；场地设备设施均可安全使用。

（二）参赛选手在参赛过程中，必须服从场内裁判及工作人

员的指挥，严格按照制作规程进行操作，正确使用器具及设备。

（三）赛场设置警戒线，赛场24小时有人看管；比赛前一

天，赛场实行全方位封闭，除工作人员外，选手和指导老师等非

工作人员不准进场。

（四）裁判员在比赛前，宣读安全注意事项，当现场出现突

发事件时，应及时给予处置。

十三、申诉与仲裁

（一）申诉。

1.参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有失公正

的评判，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

2.申诉应在竞赛结束后1小时内提出，超过时效将不予受理。

申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向所在赛项裁判长递交

书面申诉报告。报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到

的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是的叙述。事实依

据不充分、仅凭主观臆断的申诉将不予受理。申诉报告须有申诉

的参赛选手、领队签名。

3.赛项裁判长收到申诉报告后，应根据申诉事由组织裁判团

队进行审查，2小时内书面通知申诉方，告知申诉处理结果。

4.申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为

16

刁难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。申诉人不满意赛项裁

判长的处理结果的，可向大赛仲裁组提出书面申请复议，复议申

请须有参赛单位盖章。

（二）仲裁。

1.大赛仲裁组负责受理大赛中出现的申诉复议并进行仲裁，

以保证竞赛顺利进行和竞赛结果公平、公正。

2.仲裁组的裁决为最终裁决，参赛队不得因申诉或对仲裁处

理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。

十四、竞赛观摩

（一）观摩对象。

比赛期间将设学生技能作品展示区，邀请来自全区相关行业

职业教育院校代表、优秀教育工作者、专家学者、大型企业领导

者、业界精英、专业学生等观摩比赛。

（二）观摩方法及纪律要求。

观摩开放后，参加观摩的代表须遵守大赛纪律，按照大赛组

委会的组织有序观摩。比赛期间，保持观摩室安静，不能影响到

参赛选手。凡观摩人员均不得越过警界线进入赛场内部进行拍照、

交流、观看。

十五、竞赛须知

（一）大赛人员须知。

17

根据新冠疫情防控要求，各参赛学校要遵循“科学防控，精

准施策”指导思想开展防控工作。在常态化