机器视觉实训基础套件需求说明

机器视觉实训基础套件需求说明一、项目背景1、机器视觉是智能制造的核心，也是人工智能正在快速发展的一个分支；机器视觉用机器代替人眼来做测量和判断，将图像处理应用于工业自动化领域，对物体进行非接触检测、测量，提高加工精度、发现产品缺陷并进行自动分析决策，是先进制造业的重要组成部分；随着智能制造产业在我国的飞速发展，企业对电气自动化等相关专业人才的需求日益突出，会成为未来新的就业增长点；2、2021年3月，新职业“工业视觉系统运维员”入选国家职业大典；学院目前没有专用的视觉实训室，无法满足开设专业课程的教学需求，所以急需建设机器视觉实训室来保障、提升教学条件；3、我校在满足学生实训的同时也可以考虑服务区域经济社会发展，开展校企合作，创造良好的社会效益；二、建设目标1、满足教学实验的要求，丰富教学内容、提高教学水平和学生的培养质量；加强对本科生创新能力的培养，为学生的毕业设计以及教师的教学科研课题提供实验平台的支持；2、实验仪器性能和实验能力达到省内同级领先水平；3、实验室建设规模和水平满足创建独立学院实验室建设的需要；4、本次项目建设，主要目标是通过课程建设、技能等级认定等手段，培养适应产业需求、具备实践技能的机器视觉一专多能实战技术人才；如下是相关岗位“机器视觉项目开发工程师”以及“机器视觉调试工程师”的典型工作任务和所需职业技能；5、在实训室的建设过程中，坚持以学生为中心，以培养机器视觉应用人才为引领，将产业部门与学校教育融合，将工作体系与学术体系融合，将理论教学与实践训练融合，以项目化平台为支撑，以混合式的教与学为手段，构建跨学科专业、跨企业岗位的“跨界”人才培养模式；三、具体要求1、设备清单：序号名称数量1机器视觉实训基础套件24台2课程资源包1套3空间适配改造1项2、技术参数序号设备名称技术参数1机器视觉实训基础套件一、总体需求1、实训平台由多种类视觉采集前端与图形化机器视觉软件组成，适用于机器视觉基础应用教学，开展硬件方案选型、视觉检测、测量、识别相关实验；2、要求双工位设计，每套配备主机、附件箱等；可完成程设计、毕业设计、创新实践活动等综合性、设计性、创新性的实训要求；3、设备中所有元器件必须采用工业级或以上产品；二、装置需求1、实验部件需模块化设计；2、装置要求采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可；3、实验对象要求形象逼真，接近工业现场的实际应用；4、实验项目齐全，提供不少于15种检测样品，并提供配套实训手册有视频展示；三、设备配置需求基本描述：由多种类视觉采集前端与图形化机器视觉软件组成，适用于机器视觉基础应用教学，开展硬件方案选型、视觉检测、测量、识别相关实验；1.500万像素彩色相机（1）分辨率：≥2592*1944；（2）帧率：≥20帧；（3）靶面：≥1/2.5；（4）像元：≥2.2um；（5）供电方式：9~24V，支持PoE供电；（6）支持自动或手动调节增益、曝光时间、Gamma校正、LUT等；（7）支持镜像输出，支持Binning模式，可提升相机灵敏度；（8）6-pinHirose接头提供电源和I/O，包含1路光隔输入、1路光隔输出、1路双向可配置非隔离IO；（9）协议/标准：至少支持GigEVisionV2.0、GenICam；2.1200万像素彩色相机（1）分辨率：≥4024×3036；（2）帧率：≥9帧；（3）靶面：≥1/1.7；（4）像元：≥1.8um；（5）数据接口：GigE；（6）镜头接口：C-Mount；（7）像素格式：BayerRG8/10/10Packed/12/12Packed；3.16mm定焦镜头（1）焦距：16mm；（2）光圈：F2.8-F16.0；（3）像面尺寸：≥9.5mm；（4）分辨率：≥500万；4.远心镜头（1）光学结构：物方远心；（2）倍率：0.3；（3）光圈：F5.6；（4）光学畸变：≤-0.02%；（5）物方视野Φ：≥33.3mm；（6）像方视野Φ：≥10mm；5.12mm定焦镜头（1）焦距：12mm；（2）光圈范围：F2.8-16；（3）分辨率：≥600万像素；（4）接口：C口；6.35mm定焦镜头（1）焦距：35mm；（2）光圈范围：F2.8-16；（3）分辨率：≥600万像素；（4）接口：C口；7.30度环形光源（1）发光尺寸：≥Φ90mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；8.面光源（1）发光尺寸：≥100mm*100mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；9.0度环形光源（1）发光尺寸：外径≥Φ96mm，内径≥Φ60mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；（4）发光角度：0度；10.弧顶光（1）光源大小：直径≥Φ116mm，高度≥59mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；11.90度偏振环形光源（1）发光尺寸：外径≥Φ73mm，内径≥Φ36mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；（4）发光角度：90度；（5）自带偏振片；12.同轴光源（1）发光面：≥30mm*32mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；13.白色条形光源（1）发光尺寸：≥147mm*28mm；（2）颜色：白色；（3）电源：24VDC；14.红色条形光源（1）发光尺寸：≥147mm*28mm；（2）颜色：红色；（3）电源：24VDC；15.绿色条形光源（1）发光尺寸：≥147mm*28mm；（2）颜色：绿色；（3）电源：24VDC；16.蓝色条形光源（1）发光尺寸：≥147mm*28mm；（2）颜色：蓝色；（3）电源：24VDC；17.实验装置（1）设备整体尺寸：长*宽*高不大于500*500*800mm；（2）视觉实验架：相机、光源支架可灵活调整，满足不同工作距离、不同视场、不同角度取像要求，其中相机夹具宽度刻调节范围不低于0-100mm；（3）设备基座：铝制烤黑漆箱体，黑色阳极基板，可抽拉式电控盘；（4）装置护罩：铝合金支架，带有遮光机构，保证实验环境不受环境光干扰；设备能在50℃左右环境高温贮存且能正常工作（提供实验架第三方检测报告，佐证遮光效果、高温适应性）；18.视觉控制系统（1）CPU：不低于IntelI5-6500性能参数；（2）内存：不低于8G；（3）显卡：不低于IntelHDGraphics；（4）千兆网口不少于2个；（5）PCI总线不少于2个，PCIE总线插槽不少于3个；（6）串口不少于2个；（7）显示终端1个，不小于21.5英寸，LED背光；包含键盘、鼠标；19.光源控制器（1）输出端口：不少于2个；（2）支持无挡手动调节；20.零部件收纳箱（1）便于放置上述各视觉前端部件，并按部件形状特征定制了分隔的保护设施；（2）具有把手便于携带；21.设备专用桌（放置机器视觉2D实训基础套件）（1）钢架板材结构双层长桌24张，长宽高≥130*50*80cm；（2）每张桌子配套钢架板材结构凳子2把；四、配套视觉软件1.图形化拖拽式编程软件开发环境，可通过零代码编程完成所有教学方案；多线程底层机制，无需用户设置，系统自动识别运行可并行的流程、作业和模块，高效运行；2.用户可自定义配置视觉任务流程，实现从信号触发到采集、标定、算法处理、结果分析、结果显示、通讯发送、人机交互整个过程；3.各工具模块运行时，输入输出结果可实时监控，易于调试和维护；4.支持生产运行模式和程序设计模式的一键切换，无需切换程序；5.支持GigEVision标准接口相机，同时支持外触发控制工业相机取像；6.支持液态镜头调焦，支持不少于5种相机；7.支持光源控制器亮度自由调节；8.支持TCP、串口通讯，支持10路以上串口和以太网并发通讯；支持多种IO卡控制；9.支持连接PLC，支持兼容西门子、信捷等PLC寄存器地址的批量读写；10.软件具备信号源侦测，包括定时器触发、计划时间触发、内部触发、网络设备监听、PLC与IO卡扫描等；11.CPU监控、内存监控、磁盘监控告警、文件与文件夹删除等系统管理功能；12.具备分支、循环、合并、流程选择等逻辑控制功能；13.具有80个以上功能的Idoc，方便进行硬件操作、数据分析；14.软件支持不少于50个算法工具，能够动态调用CognexVisionPro，包含例如PMAlign、NPointCalibration、IDMax、PatInspect、Caliper、SearchMax、IPOneImage等功能的算法工具；15.支持3D平面拟合、平面夹角、高度测量、3D图像拼接等功能；16.具备连接器数据分析功能，具有位置度处理模块，非线性补偿模块等专用检测模块；17.软件支持变量统一管理、配方统一管理、历史数据管理、硬件设备统一管理等功能；18.具有HMI设计器（提供不少于25种控件），并且提供了不少于4个模板，能快速定制化生产界面；19.具有良好的扩展性，软件支持C#脚本和表达式，支持C#二次开发，提供开发模板，Idoc和HMI控件支持即插即用，支持被第三方软件调用；20.支持对OpenCV与Matlab算法的调用；21.支持不少于3个相机自动融合标定校准算法，可以快速完成所有相机的自动手眼标定；22.具有引导应用模块，支持以流程化的配置方式，快速完成多相机多场景机器视觉引导标定和计算；23.内置深度学习算法，实现深度学习产品分类、深度学习字符识别、深度学习缺陷检测，深度学习缺陷分割，支持CPU计算以及GPU计算两种模式；支持与VisionPro各算法工具进行动态数据链接；24.配置不少于60套全功能版软件（注册序列号或加密狗形式）；2课程资源包（1）不低于48课时的配套课程大纲、PPT资料；（2）不低于64课时的课程视频或者线上学习资源；（3）不低于15个实训项目案例，提供配套实训指导书；（4）提供包括3C、