【機(jī)器視覺基礎(chǔ)】01.機(jī)器視覺概述
1.概述
????????機(jī)器視覺是通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器,自動(dòng)地接收和處理真實(shí)物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。
????????簡(jiǎn)單說來,機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息,根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。

2.視覺成像
2.1 成像基本要素
????????1)相機(jī):捕捉光線并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
????????2)光源:提供光線以照亮被拍攝的場(chǎng)景。
????????3)鏡頭:聚焦光線以形成清晰的圖像。
2.2?圖像良好標(biāo)準(zhǔn)
????????1)視野:檢測(cè)對(duì)象正好能夠撐滿整個(gè)視野,保證盡可能高的像素利用 率,保證檢測(cè)的精度。
????????2)對(duì)焦:檢測(cè)對(duì)象邊緣應(yīng)該清晰,細(xì)節(jié)豐富,不模糊不失真。這需要合適的成像參數(shù)(如曝光時(shí)間、對(duì)焦)和優(yōu)質(zhì)的光學(xué)元件(如鏡頭)來實(shí)現(xiàn)。
????????3)特征:檢測(cè)對(duì)象的待測(cè)特征凸顯能夠有效的區(qū)別檢測(cè) 的內(nèi)容和干擾信息,保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
????????4)對(duì)比度:圖像中的物體應(yīng)該有明顯的區(qū)分度,背景和前景之間的對(duì)比度應(yīng)該明顯。這需要適當(dāng)?shù)墓庹諚l件和圖像處理算法來實(shí)現(xiàn)。
????????5)噪聲:圖像中應(yīng)盡可能地減少噪聲或者干擾,以便更好的進(jìn)行圖像處理和分析。這需要適當(dāng)?shù)某上駞?shù)、優(yōu)質(zhì)的傳感器和光學(xué)元件,以及噪聲濾波算法來實(shí)現(xiàn)。

3.工作過程
3.1 圖像采集
????????1)光源強(qiáng)化檢測(cè)特征(光源、光源控制器)
????????2)相機(jī)鏡頭捕獲特征(相機(jī)、鏡頭)
????????3)數(shù)據(jù)通訊傳輸數(shù)字圖像(通訊接口、圖像采集卡)
3.2 圖像分析
????????1)提取圖像特征(工控機(jī)、軟件)
????????2)圖像特征分析(工控機(jī)、軟件)
????????3)圖像數(shù)據(jù)標(biāo)定(工控機(jī)、軟件)
3.3 結(jié)果處理
????????1)運(yùn)動(dòng)控制(機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))
????????2)IO輸出(IO板、PLC)
????????3)界面顯示結(jié)果(顯示界面)

4.應(yīng)用類型
4.1 引導(dǎo)
定位、糾偏、實(shí)時(shí)反饋...

4.2 檢測(cè)
防錯(cuò)、計(jì)數(shù)、分類、表面檢測(cè)...

4.3 測(cè)量
距離、角度、圓度、直線度...

4.4 識(shí)別
一維碼、二維碼、OCR(Optical Character Recognition,光學(xué)字符識(shí)別)...


by Ryou2-?