视觉检测及其应用

视觉检测技术用其应用、视觉检测技术机器视觉检测技术利用摄像机替代人眼,图像处理软件替代大脑对产品进行质量检验或识别的计算机检测技术组成:由光源、镜头、摄像机、图像采集卡、图像处理器/软件以及必要的IO等。具有极高的效率、重复性以及精度,在很多情况下是人眼无法替代的1、视觉系统的一般构成算机光源场景摄像机图像卡典型视觉系统工作原理:光→敏感元件→电(光电元件)电传感器:光源光通路光电元量电路r光源被害放大二值化机示与体」系统处理控制打即图837光电检测系统原理杯闭光源镜头—~摄像机输出电缆场景镜头—~摄像机图像存储体计算机镜头—~摄像机控制视觉系统流程图图像采集部分、图像处理部分、通信和IO部分以及输出和执行机构图像釆集系统:可视化图像或特征→数据由光源、镜头、摄像机、图像采集卡等构成单目视觉:一个摄像组件(镜头+摄像机)多目视觉:多个摄像组件(镜头+摄像机)图像质量好→图像处理简单、结果理想图像质量差→图象处理麻烦、结果不理想2、CCD摄像机(1)CCD的种类①按成象器件分类:线阵CCD、面阵cCD线阵cCD:一行,扫描;体积小,价格低;面阵cD:整幅图像;直观;价格高,体积大②按颜色分类:黑白摄像机、彩色摄像机黑白摄像机:信息量小,时间、空间少彩色摄像机:信息量大,时间、空间多③按扫描方式分类:逐行扫描、隔行扫描逐行扫描:高速运动,避免边缘模糊④按输出信号分类:模拟式、数字式数字摄像机--电子快门曝光时间:1/50s、1/125s、1/250s、1/500s、1/1000s、1/2000s、1/4000s、1/8000s、1/16000s、1/3200s⑤按形状分类:长形、短形、方块形、半球形、单板形2)摄像机的主要参数:①制式:PAL制式—标准为625行,50场,中国采用隔行扫描(黑白为CCIR)(西欧、亚洲、澳大利亚)相位交替行(PhaseAlternatingline)-逐行倒相NTSC制式—标准为525行,60场(黑白为EIA)(美加、日本)国家电视委员会(NationalTelevisionSystemsCommittee非标准制式—只有医疗或其它专业领域才用到②ccD芯片尺寸CC靶面芯片翅格CCD尺计88BX66148X632X24面阵CCD芯片③CCD分辨率:是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。像素——C∽每一个元素,像素越多,图像越清晰44万(768*576)、100万(1024*1024)200万(1600*1200)、600万(2832*2128)电视线一简称线(TVLINES),彩色摄像头一般330500线,黑白可以达到600线。电视线与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大灰度级-灰度分辨率、色彩分辨率位数:8位(bit)、10位、11位、12位、位数越多,图像越清晰、信号处理技术光电元件信号处理钩图像处迎图像信号处理电路1)信号放大-运算放大电路(运算放大器)电压(mV/μV);电流(μA/mA)2)噪声抑制-信号淹没在噪声中相敏检波:同步整流电路模拟滤波:低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)、带阻(BEF)、全通(APF)滤波器3)电压/电流(VA)转换-需要电流输出时;4)模拟数字(AD)转换--需要输出数字信号时图像处理技术预处理+提取、识别、计算成像一干扰等一图像降质一图像预处理目的:灰度校正-突出特征-图像增强(锐化)滤波降噪-去除噪声-图像滤波(平滑化)1)图像增强感