工业机器人集成应用教程 课件 5.3 视觉软件的学习和视觉识别流程的设计

项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用某汽车装配公司，引入工业机器人视觉分拣系统用于分拣汽车零配件。作为视觉系统技术员，你需要用视觉软件，完成视觉检测流程的设计工作，通过案例学习掌握识别模板的制作方法；能应用视觉软件中的工具完成物料轮廓、颜色的检测；能根据调试结果，调整相应工具参数，提升学习策略和主动探究能力。

【任务描述】任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用

【任务目标】知识目标1.知道视觉检测工作流程；2.知道视觉软件中主要工具的功能；3.理解视觉检测案例工作流程。技能目标1.调试过程中能根据调试结果，调整相应工具参数。1+X职业技能目标：1.会根据任务需要完成识别模板的制作；

2.能应用视觉软件中的工具完成物料轮廓、颜色的检测；素养目标1.通过对新知识的学习（图像检测）学习，养成主动探究的能力；2.通过对视觉检测案例的学习，提升学习策略和技巧。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】一、视觉检测工作流程视觉检测工作的一般流程如图5-3-1所示。在实际应用中，要根据具体情况不断优化和完善流程，提高检测效率和质量，为产品质量控制和生产管理提供有力支持。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计图5-3-1视觉检测工作的一般流程项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】二、视觉软件认识1.软件介绍本任务主要以CKVisionBuilder软件展开介绍。（读者可自行下载软件说明书学习）CKVisionBuilder软件是深圳市创科自动化控制技术有限公司所开发的一款通用型智能机器视觉软件，该软件简化机器视觉系统的复杂度，降低开发人员的技术要求，不用编写任何代码，只需简单的将各个功能模块进行组合就可以完成一个复杂的机器视觉检测项目，为开发人员缩短了开发周期。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】2．软件功能功能描述预处理功能软件加载十几种预处理功能，当工件状态或者外部条件引起的变化而使得成像效果不太理想的情况下通过创科自创算法，可以生成理想的图像效果，并有效的提高检测稳定性，降低因错误检测导致的无效操作。例如平滑，锐化，腐蚀，膨胀，中值滤波，亮度修正，模糊处理，均匀处理，二值化，距离变换等。定位功能创科基准定位功能可以根据产品的不同，做多样化的定位，比如∶基于轮廓的形状匹配及定位，基于字符的形状匹配和定位，基于产品边缘的形状匹配及定位，基于灰度的匹配和定位等。几何检测功能创科视觉软件可以快速高效的完成1D，2D和3D的测量，不但可以沿直线或者弧形进行测量，而且可以拟合一个线段，圆或者矩形等其它形状，不仅可以在毫秒内完成亚像素精度的测量，也可以通过滤波器输出亚像素轮廓，使得边缘提取达到最高精度任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计表5-3-1

创科视觉软件功能项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】2．软件功能功能描述标定校准功能创科视觉软件可以快速高效的完成1D，2D和3D的测量，不但可以沿直线或者弧形进行测量，而且可以拟合一个线段，圆或者矩形等其它形状，不仅可以在毫秒内完成亚像素精度的测量，也可以通过滤波器输出亚像素轮廓，使得边缘提取达到最高精度检测识别功能创科视觉软件可以识别条形码，二维码，OCR字符，BLOB工具等可以读取需件数量或者根据特征值来判断是否为目标或者瑕疵缺陷点等，应用广泛，颜色检测和识别功能，不仅可以做颜色的检测和识别，还可以通过颜色来定位。外观缺陷检测功能创科视觉软件可以与模板图片进行比较来检测产品瑕疵或者缺陷等，不仅具备卓越的检测能力，还可以筛选出大小，形状,数量等检测缺陷3D测量功能创科视觉软件3D测量功能含3D扫描，3D存储，3D视图，3D高度和3D平面工具。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】3．软件优势（1）支持全品牌工业相机；（2）编写编写代码少，开发周期短，使用简单；（3）支持IO卡通讯，电脑232通讯。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例本检测示例主要完成任务：采集图像，识别图中的颜色，并把识别的结果以文本的形式显示在图片上。检测事例步骤如表5-3-1所示。操作步骤示意图步骤1：添加“采集图像”工具并设置相关参数①从工具箱选择“采集图像”，设置图像采集路径任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计表5-3-1颜色识别检测示例项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图②按照采集路径，采集照片会展示在显示区任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图步骤2：添加“颜色识别”工具并设置相关参数①添加“颜色识别”工具，双击“颜色识别”工具，在弹出的对话框中，选择“基本设置”标签，“输入图像”选择上一流程-“采集图像”，“区域设置”选择合适捕捉图形任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图②颜色识别-参数设置：选择“参数设置”标签，把区域图形移到要采集的颜色样本区域，点击添加③颜色识别-模板生成：输入样本名称，点击确定，生成第一个颜色样本。根据需要可生成多个模板任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图步骤3：添加“数值显示”工具，作为检测结果反馈方式①“输入图像”选择流程中的“采集图像”，“文本列表”中选择“添加”任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图②数据链接为“颜色识别”流程中的样本，格式文本根据所需显示内容设置，在这我们格式文本设置为“颜色样本”。最后点击确认任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用01

【任务准备】三、颜色识别检测示例操作步骤与说明示意图步骤4：运行检测流程，显示检测的结果设计完检测流程后，点击运行按钮，就可看见在图像上显示出与采取颜色样本相匹配的样本名称任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】在本任务中，以物料颜色及轮廓作为识别目标。通信测试工具发送字符“FF”给视觉软件，视觉软件接收到字符“FF”后开始执行识别流程，最后将识别结果发送到通信测试工具，至此完成一次识别流程。下面为识别轮廓颜色流程设计的步骤以及工具使用和参数讲解。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】一、视觉流程设计根据任务要求，我们设计视觉部分的流程，我们将步骤细化。视觉软件在建立与通信测试工具（模拟机器人端）的连接后，开始等待接收指令。判断接收指令内容是否为识别物料的指令。如果是，则开始识别物料颜色及轮廓的步骤。在这里我们首先是识别物料轮廓（判断是否是该物料），然后识别颜色。最终根据特征识别结果，分别发送不同的反馈信号给通信测试工具（模拟机器人端）。检测流程设计思路如图5-3-2所示。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计图

5-3-2

检测流程设计思路项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】根据检测流程设计，在视觉软件中选用不同的工具实现每一个流程的步骤功能。例如：第一步用“以太网”工具建立与通信测试工具（模拟机器人端）的通信。第二步建立一个用户变量用来存储反馈给机器人的信息。使用每个工具时都可以根据任务要求进行参数的设置。读者可查阅软件工具使用手册学习每个工具的使用方法。根据本任务要求，在此提供了视觉检测步骤的设计过程（如右图）供大家参考。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤1：打工开视觉软件，新建一个项目，在流程栏中添加“以太网”工具双击打开以太网工具，设置通讯模式、参数设置，开始监听任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤2：通信伙伴设置打开“sockettool”通信测试工具，创建一个“TCPClient”，输入要连接的服务器的通信端口，点击确定并点击连接。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤3：以太网通讯验证如果连接正常，以太网工具窗口在状态信息栏回显示“已连接客户端！”的提示可以在视觉软件和通信测试工具中分别发送不同的字符，并在通信伙伴中分别观察到对方发送的内容任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤4：添加“用户变量”工具在工具箱中“系统工具”分类下，找到“用户变量”工具，并添加到流程栏中，双击打开工具。分别添加4个整数变量并为变量预设变量的值任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤5：添加“接收文本”工具在“工具箱”中“文件通讯”分类下，找到“接收文本”工具并添加到流程栏中，双击打开工具设置，端口选择为“Task1.以太网”，其他参数保持默认任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤6：选择“条件分支”工具在“工具箱”中“逻辑控制”分类下，找到“条件分支”工具并添加到流程栏中。双击流程栏中的“如果”工具，出现条件设置界面，本案例的识别流程执行条件为以太网接收到的文本为“FF”时执行一次识别流程任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤7：添加“采集图像”工具在视觉软件“工具箱”中“图像处理”分类下找到“采集图像”工具并添加到流程栏中，设置采集图像路径为计算机本地目录，点击确定任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤8：添加“彩色转灰”工具在“工具箱”中“图像处理”分类下，找到“彩色转灰”工具并添加到流程栏中，双击打开设置界面，“输入图像”选择“task1.采集图像”，“颜色通道选择”为“最大值”，点击确定任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤9：添加“轮廓匹配”工具并设置相关参数①在基本设置中，输入图像设置为“Task1.彩色转灰”，并框选识别区域。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图②参数设置：在“轮廓匹配”工具设置界面的“参数设置”界面，点击学习按钮，出现学习区域设置，框选目标学习区域，点击确定。软件会自动提取相对应的特征。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图③编辑模板：在设置完学习区域后，可以对软件学习提取的特征进行编辑，可以根据实际情况，增加提取特征点或减少特征点来提高轮廓匹配的匹配准确度。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图④设置搜索参数：编辑完匹配模板后，点击确定回到轮廓匹配的设置主界面，设置搜索参数，通过设置搜索参数，可以对轮廓匹配的准确度进行限定，还可以限定匹配的角度等。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤10：添加“颜色识别”工具并设置相关参数①基本设置：在“工具箱”中“检测识别”分类下找到“颜色识别”工具添加到流程栏中，在基本设置中“输入图像”选择为“task1.采集图像”，设置识别区域。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图②参数设置：在“参数设置”里面，添加对应的颜色名称，设置完后，在流程栏中的“采集图像”工具切换到另一种颜色的图片，再次添加对应的颜色名称，重复此动作，分别添加不同颜色数据，在本案例中，分别切换3次不同颜色的图片并添加3中不同的颜色数据。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤11：添加“条件分支”工具，根据需要设置分支个数在“逻辑控制”分类下，找到“条件分支”工具，并添加到流程栏中，出现“如果1”条件分支。首先双击“结束1”工具，出现“否则”分支，双击“否则”工具，出现“否则如果”分支，双击“否则如果”出现“否则如果1”分支任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤12：添加“生成文本”工具并设置相关参数在“系统工具”分类下，找到“生成文本”工具，添加到流程栏中的匹配红色底座条件分支下，添加“用户变量”中的“红色”变量，格式化文本设置为“%d”，点击确定。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤13：添加“发送文本”工具并设置相关参数在“文件通讯”下找到“发送文本”工具，添加到匹配红色底座分支下的“生成文本”工具之后，“发送文本”工具的端口选择为“task1.以太网”，字符编码默认为“ASCII”，发送文本选择为步骤12添加的“生成文本.文本”，结束符选择为“无”任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤14：完成其他条件分支内容参考步骤12、步骤13分别添加“生成文本”工具和“发送文本”工具到对应的条件分支下，并选择不同的变量。需要注意的是，在匹配结果的条件分支里面，“否则”分支里面的“生成文本”添加变量为“用户变量”里的“未识别”变量，完成后，完整的匹配条件分支如右图所示任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】二、检测流程步骤操作步骤与说明示意图步骤15：调试①运行检测流程：以上步骤完成后，在流程栏中的“采集图像”工具中选择一张图片，并点击视觉软件上的连续运行按钮。②数据收发：查看识别结果：打开“sockettool”通信测试工具，在测试工具的发送数据窗口，输入“FF”，并点击“发送”按钮，视觉软件会接收到数据并将识别结果反馈回“sockettool”通信测试软件上。任务三视觉软件的学习和视觉识别流程的设计项目五工业机器人物料分拣视觉集成工作站应用02

【任务实施】04

【任务工单】任务名称任务5.3视觉软件的学习和视觉识别流程的设计班级姓名学号小组名称组长姓名指导教师一、请你简述视觉检测工作的一般流程：二、你在设计过程中，视觉处理软件接收外部指令，是接收什么数据类型？你在设计过程中，反馈的给执行机构的识别结果，是什么数据类型？

三、你在识别物料外形时，是使用形状