高精度針孔檢測設(shè)備
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2022-10-26 11:58:10 精質(zhì)視覺
1、圖像采集技術(shù)——機(jī)器視覺的基礎(chǔ):
圖像采集部分一般由光源、鏡頭、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和圖像采集卡構(gòu)成。采集過程可簡單描述為在光源提供照明的條件下,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝目標(biāo)物體并將其轉(zhuǎn)化為圖像信號,最后通過圖像采集卡傳輸給圖像處理部分。
在設(shè)計(jì)圖像采集部分時(shí),要考慮到多方面的問題,主要是關(guān)于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、圖像采集卡和光源方面的問題。
(1)光源照明:
照明是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素,其直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。到目前為止,還未有哪種機(jī)器視覺照明設(shè)備能通用各種應(yīng)用,因此在實(shí)際應(yīng)用中,需針對應(yīng)用選擇相應(yīng)的照明設(shè)備以滿足特定需求。
照明系統(tǒng)按其照射方法可分為:背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中,背向照明是指將被測物放在光源和攝像機(jī)之間,以提高圖像的對比度。前向照明是光源和攝像機(jī)位于被測物的同側(cè),其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝。
結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上,并根據(jù)其產(chǎn)生的畸變,調(diào)出被測物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上,攝像機(jī)拍攝要求與光源同。
(2)光學(xué)攝像頭:
光學(xué)攝像頭的任務(wù)就是進(jìn)行光學(xué)成像,一般在測量領(lǐng)域都用專門的用于測量的攝像鏡頭,因?yàn)槠鋵Τ上褓|(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用。
攝像頭需要注意的一個(gè)問題是畸變。這個(gè)就需要使用相應(yīng)的畸變校正方法,目前也開發(fā)出了很多自動畸變自動校正系統(tǒng)。
(3)CCD 攝像機(jī)及圖像采集卡:
CCD( Charge Coupled Device) 攝像機(jī)及圖像采集卡共同完成對目標(biāo)圖像的采集與數(shù)字化。目前 CCD,CMOS等固體器件的應(yīng)用技術(shù),線陣圖型敏感器件,像元尺寸不斷減小,陣列像元數(shù)量不斷增加,像元電荷傳輸速率也得到大幅提高。
在基于PC機(jī)的機(jī)器視覺系統(tǒng)中,圖像采集卡是控制攝像機(jī)拍照來完成圖像的采集與數(shù)字化,并協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的重要設(shè)備。
圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口為:黑白、彩色、模擬、數(shù)字等形式。
2、圖像處理與分析——機(jī)器視覺的核心:
用于機(jī)器視覺的圖像處理與分析方法的核心是,解決目標(biāo)的檢測識別問題。當(dāng)所需要識別的目標(biāo)比較復(fù)雜時(shí),就需要通過幾個(gè)環(huán)節(jié),從不同的側(cè)面綜合來實(shí)現(xiàn)。
對目標(biāo)進(jìn)行識別提取的時(shí)候,首先是要考慮如何自動地將目標(biāo)物從背景中分離出來。目標(biāo)物提取的復(fù)雜性一般就在于目標(biāo)物與非目標(biāo)物的特征差異不是很大,在確定了目標(biāo)提取方案后,就需要對目標(biāo)特征進(jìn)行增強(qiáng)。
軟件部分主要用來完成算法中并不成熟又較復(fù)雜或需不斷完善改進(jìn)的部分。這一方面提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,同時(shí)又降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。