盗墓笔记有声小说,灵域,有声小说在线收听网 http://5tgw33fr.cn Wed, 23 Feb 2022 14:15:14 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.7.1 http://5tgw33fr.cn/wp-content/uploads/2022/02/2022022310140713-150x100.png 技術(shù)集錦 – 海天視覺(北京)科技有限公司 http://5tgw33fr.cn 32 32 CCD相機(jī)特性及相機(jī)接口知識點(diǎn) http://5tgw33fr.cn/255.html http://5tgw33fr.cn/255.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:15:14 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=255 一、最低照度

 

最低照度是衡量CCD相機(jī)靈敏度的重要指標(biāo)。它表示當(dāng)降低環(huán)境光照度降低至一定程度,而使CCD相機(jī)所輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時,所對應(yīng)的環(huán)境照度。例如:當(dāng)環(huán)境照度降低至0.04lx時,CCD相機(jī)所輸出的視頻信號的幅值降為最大幅值的50%,則稱CCD相機(jī)的最低照度為0.04x(F1.2)。當(dāng)環(huán)境照度繼續(xù)降低,CCD相機(jī)所輸出視頻圖像的像質(zhì)將難以保證。CCD相機(jī)的最低照度與所使用鏡頭的最大相對孔徑有關(guān),在提供相機(jī)最低照度的同時,應(yīng)注明測試時所所使用鏡頭的相對孔徑。

二、固定圖像噪聲(FPN)

當(dāng)不采用曝光控制時,轉(zhuǎn)移柵結(jié)構(gòu)的非一致性將導(dǎo)致柵極電位的微小變化。同時,柵極限制電阻也使柵極電位產(chǎn)生了微小變化,從而使光電二極管在每一積分周期的開始產(chǎn)生微小的電位差。因?yàn)闁艠O結(jié)構(gòu)的特性是固定的,因此這些微小的電位差稱為“固定圖像噪聲(Fixed Pattern Noise)”;當(dāng)采用曝光控制時,光電二極管的初始電位由復(fù)位管的基極決定。如果基極電位較先前的電位有所提高,則將會引入一定量的電荷。即使在零照度條件下,這些電荷也會通過轉(zhuǎn)移柵傳輸于CCD寄存器。這并不是主要問題,因?yàn)榭梢院苋菀椎貜妮敵鲂盘栔腥コ绷餍盘枴5?,轉(zhuǎn)移柵的非一致性將會產(chǎn)生直流偏置,且這一偏置在像素與像素間并不相同,從而使提高了固定圖像噪聲。固定圖像噪聲可通過非均勻性校正電路或采用軟件方法進(jìn)行校正。

三、分辨率

分辨率是CCD相機(jī)的最為重要的性能參數(shù)之一,主要用于衡量相機(jī)對物像中明暗細(xì)節(jié)的分辨能力。相機(jī)的分辨率可以通過空間頻率或者TV線兩種方式來測量。這兩種測量不是一回事。如果把一個CCD圖像傳感器的一半面積遮蔽,以空間頻率表示相機(jī)的分辨率,其分辨率不變;若以TV線表示相機(jī)的分辨率,其分辨率則下降為原來的50%。CCD相機(jī)的分辨率受到多種因素的影響,包括光源的光譜、鏡頭的F數(shù)等。同時,還受一定的主觀因素的影響。如:在一般情況下,對于什么樣的目標(biāo)圖像是“可識別”的,其標(biāo)準(zhǔn)并不一致。如果相機(jī)分辨率是關(guān)鍵參數(shù),最好是在實(shí)際操作環(huán)境下對相機(jī)進(jìn)行測試??臻g頻率和TV線

四、掃描方式

1、“標(biāo)準(zhǔn)”2:1隔行掃描

這是RS-170“標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)”的掃描次序。這種由廣播電視系統(tǒng)發(fā)展起來掃描方式可以相對較低(30Hz)的幀速提供更為清晰的圖像。從一幀圖像的頂部開始,相機(jī)在第一個半幀時間里讀所有的奇數(shù)線(1.3.5……479)。然后在第二個半幀時間里又從幀頂開始讀所有的偶數(shù)線(0.2.4…..478)。在一個時間里只變換半幀圖像,可以減少圖像的閃爍。隔行掃描對于機(jī)器視覺可能會產(chǎn)生麻煩。因?yàn)橄噜彽木€是在不同時間掃描的,因此任何移動的物體在奇數(shù)線和偶數(shù)線的位置可能會不同,從而影響了成像質(zhì)量。

2、連續(xù)掃描
在視覺應(yīng)用中,連續(xù)掃描相機(jī)正在變得越來越流行。連續(xù)掃描相機(jī)從一幀圖像中的頂部至底部以自然次序(0.1.2….479)進(jìn)行連續(xù)掃描。一些線性連續(xù)掃描相機(jī)具有附加的電路,可把連續(xù)采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成2:1的隔行掃描格式的數(shù)據(jù),以備RS-170監(jiān)測器和采集卡處理。

3、異步觸發(fā)和部分掃描
當(dāng)CCD相機(jī)處于異步觸發(fā)方式時,相機(jī)并不是以固定時鐘連續(xù)掃描和輸出連續(xù)信號。而是在收到一個觸發(fā)信號后,再開始掃描輸出新的一幀信號。此功能適用于對生產(chǎn)線上快速運(yùn)動目標(biāo)的瞬間圖像采集。
部分掃描是指CCD相機(jī)所讀出的數(shù)據(jù)小于它的滿幀數(shù)據(jù)。由于讀取數(shù)據(jù)量相對較少,則相應(yīng)的讀取時間要少,從而提高了幀速。此功能對于高速圖像采集系統(tǒng)非常重要。例如:一個物體只占一幀圖像的上部的1/4,即連續(xù)掃描相機(jī)只用1/4幀時就能采集這部分圖像。采用部分掃描方式,相機(jī)在采集完上部的1/4幀圖像時,利用異步重置功能重新進(jìn)行下一幀圖像的采集,并仍然只采集原圖像的1/4幀,以此反復(fù)。從而使相機(jī)的有效幀速率提高至原來的4倍。

五、接口

1、Analog
輸出模擬信號的攝像機(jī)仍然在廣泛使用。這個系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn),簡單可*,成本低,可以直接把視頻信號接到電視機(jī)上顯示,對大多數(shù)用途性能足夠好,型號眾多可供選擇等等。一般使用1/4、1門、或l/2英寸的彩色或黑白CCD芯片,大多采取PAL或NTSC制式,可輸出768×596或640×480像素的圖像,這兩種制式的速度分別是25幀/秒和30幀/秒,每幀圖像有兩個場組成,也就是所謂的隔行掃描,并沒有多少選擇,所使用的CCD芯片像素也是這個范圍,信噪比一般在48dB不到60dB之間,鏡頭接口多是c或CS格式。信號通常使用標(biāo)準(zhǔn)的75 Ω 視頻同軸線傳輸,BNC接頭。有逐行掃描的攝像機(jī),但是必須要用相應(yīng)的圖像卡支持才行。對于機(jī)器視覺應(yīng)用,選擇這種攝像機(jī)時應(yīng)注意幾個問題:1)選擇各種參數(shù)可以手動設(shè)置的攝像頭,例如增益、快門速度等。2)選擇靈敏度高、信噪比大的攝像頭,一般說明書上會標(biāo)記最低照度為0.1Lux等,越小越好。3)水平清晰度越大越好,例如600線的。4)CCD尺寸大時對后續(xù)的成象質(zhì)量有利,但選擇時要考慮到鏡頭的性能。使用輸出模擬信號的攝像頭時.可以選擇價格低廉的圖像卡,一般8bit的數(shù)字化率就足夠高了,可以提供256灰度級或24bit的彩色圖像,對大部分應(yīng)用綽綽有余。圖像處理的速度從而變得很快,降低了后面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的速度要求。這個圖像卡的關(guān)鍵是圖像質(zhì)量要高,因?yàn)橐曨l信號的電壓幅度是0—1V,如果圖像卡的輸入部分設(shè)計(jì)不好,會造成條紋、花彩等各種影響圖像質(zhì)量的結(jié)果,對圖像的算法處理極為不利;圖像卡還要有方便使用的觸發(fā)輸入和控制輸出,通過傳感器發(fā)出的信號觸發(fā)圖像采集,從而控制圖像采集的時間和位置,圖像處理的結(jié)果(例如Pass或Fall)通過輸出接口給PLC或其他控制系統(tǒng),控制機(jī)器的動作和運(yùn)行邏輯,完成整個系統(tǒng)的自動化。輸出信號的格式最好是有多種可以選擇,因?yàn)橛?jì)算機(jī)本身只能輸出5V或12V信號,而工業(yè)用的PLC和傳感器等多使用24V直流,圖像卡上有了相應(yīng)的輸出,就不用外加轉(zhuǎn)換電路了。當(dāng)然,模擬信號的攝像機(jī)也有很多的缺點(diǎn),最重要的就是分辨率不高、幀數(shù)不夠快以及噪音較大。盡管如此,由于其低廉的成本優(yōu)勢和多品種可以選擇,目前市場占有率最大。

2、RS422

RS422是數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)碾姎庖?guī)范。這一標(biāo)準(zhǔn)采用雙絞線,以不同的模式對同一信號進(jìn)行傳輸,下圖為傳輸數(shù)據(jù)率與電纜長度的關(guān)系。當(dāng)某一信號為高電平時,另一信號必須為低電平。在RS422規(guī)范中,高電平為3V,低電平為0V。為了降低噪聲,雙絞線必須適用于所有RS422信號。其電纜的阻抗為100Ω,并具有110Ω終端負(fù)載。在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,所有輸入相機(jī)的RS422信號需具有110Ω終端負(fù)載。

3、Camera Link

Camera Link是適用于視覺應(yīng)用數(shù)字相機(jī)與圖像采集卡間的通信接口。這一接口擴(kuò)展了Channel Link技術(shù),提供了視覺應(yīng)用的詳細(xì)規(guī)范。Camera Link就是專為機(jī)器視覺的高端應(yīng)用設(shè)計(jì)的,其基礎(chǔ)是美國National Semiconductor公司的驅(qū)動平板顯示器的Channel Link技術(shù),在2000年由幾家專做圖像卡和攝像機(jī)的公司聯(lián)合發(fā)布,所以一開始就對接線、數(shù)據(jù)格式、觸發(fā)、相機(jī)控制、高分辨率和幀頻等作了考慮,結(jié)果是對于機(jī)器視覺的應(yīng)用提供了很多方便,例如數(shù)據(jù)的傳輸率非常高,可達(dá)1GBits/s,輸出的是數(shù)字格式,可以提供高分辨率、高數(shù)字化率和各種幀頻,信噪比也改善了。而且根據(jù)應(yīng)用的要求不同,提供了基本(Base)、中檔(Medium)、全部(Full)等支持格式,可以根據(jù)分辨率、速度等自由選擇。圖像卡和攝像機(jī)之間的通訊采用了LVDS(Low Voltage Differential Signaling)格式,速度快而且抗噪較好。圖像卡和攝像機(jī)之間使用專門的連接線距離最遠(yuǎn)10米。一般提供的是標(biāo)準(zhǔn)的3米MDR26-pin接線。如果你的應(yīng)用要求高速度、高分辨率,而且你有足夠的資金,那么考慮選Camera Link接口的攝像機(jī)和圖像卡,重要的是,目前你可以選擇的攝像機(jī)和圖像卡很多。Camera Link接口的缺點(diǎn)是其接口本身的機(jī)械尺寸太大(1.55×0.51英寸),盡管半導(dǎo)體集成電路技術(shù)可以把成像系統(tǒng)做得很小,但這個接口決定了該類攝像機(jī)的尺寸不可能很小。另外,這個協(xié)議的傳輸距離較近,雖然可以使用光線把距離增加到數(shù)百米,但成本高昂。如下圖所示:標(biāo)準(zhǔn)的Camera Link電纜提供相機(jī)控制信號線、串行通信信號線和視頻數(shù)據(jù)線。其中,相機(jī)控制信號線為4路LVDS,它們被定義為相機(jī)輸入和圖像采集卡輸出;串行通信線為2路LVDS,用于在相機(jī)與圖像采集卡間進(jìn)行異步串行通信。

4、LVDS(EIA-644)
LVDS(Low Voltage Differential Signaling)是一種低擺幅的差分信號技術(shù),它使得信號能在差分PCB線對或平衡電纜上以400Mbps的速率傳輸,其低電壓和低電流驅(qū)動輸出實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。
LVDS接口是一種單工方式。必要時也可使用半雙工、多點(diǎn)配置方式,但一般在噪聲較小、距離較短的情況下才適用。其點(diǎn)到點(diǎn)連接的差分對由一個驅(qū)動器、互連器和接收器組成。低擺幅驅(qū)動信號實(shí)現(xiàn)了高速操作并減小了功率消耗,差分信號提供了適當(dāng)噪聲邊緣和功率消耗大幅減少的低壓擺幅。功率的大幅降低允許在單個集成電路上集成多個接口驅(qū)動器和接收器。這提高了PCB板的效能,減少了成本。LVDS要求使用一個與媒質(zhì)相匹配的終端電阻(100±20Ω),該電阻終止了環(huán)流信號,應(yīng)該將它盡可能*近接收器輸入端放置。LVDS驅(qū)動器能以超過155.5Mbps的速度驅(qū)動雙絞線對,距離超過10m,下圖為LVDS傳輸數(shù)據(jù)率與電纜長度的關(guān)系。

5、IEEE 1394

IEEE1394接口為Apple公司開發(fā)的串行接口標(biāo)準(zhǔn),又稱Firewire接口。IEEE 1394接口能夠在計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備間提供100、200、400Mbps的傳輸速率。該接口不要求PC端作為所有接入外設(shè)的控制器,不同的外設(shè)可以直接在彼此之間傳遞信息。利用IEEE 1394的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),該接口不需要集線器就可連接63臺設(shè)備,并且可由橋網(wǎng)將獨(dú)立的子網(wǎng)連接起來,該接口不需要強(qiáng)制用電腦控制這些設(shè)備。IEEE 1394b接口規(guī)范能夠?qū)崿F(xiàn)800Mbps和1.6Gbps傳輸速度的高速通信方式,并可實(shí)現(xiàn)較長距離數(shù)據(jù)的傳輸。無線方式IEEE 1394超高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)400Mbps的無線通信速度。傳送距離在無障礙時可達(dá)12m,傳送電波采用60GHz的微波。

6、Gigabit Ethernet

目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議Elheranet,20多年前已經(jīng)發(fā)布了,傳輸速度可以在10、100、1000Mbits標(biāo)準(zhǔn)選擇,而Gigabit Ethernet對于大多數(shù)機(jī)器視覺用途的帶寬要求綽綽有余,特別是用于機(jī)器視覺時,帶寬全部分配給了攝像機(jī),沒有和其他設(shè)備共享。使用價格低廉的RJ45接口和網(wǎng)線,可以達(dá)到1 00米的傳輸距離??紤]到機(jī)器視覺的要求,這個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議似乎滿足所有的方面,有足夠的速度和傳輸距離,有標(biāo)準(zhǔn)的硬件軟件支持。它使用的接線價格之低,其他標(biāo)準(zhǔn)難以望其項(xiàng)背。而且省去了一個專用的圖像卡。總的來講,使用成本可能是最低的。隨著各攝像機(jī)生產(chǎn)廠家對此的支持,Gigabit Ethernet接口可以實(shí)現(xiàn)象USB和FireWire同樣的即插即用功能,而且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)高速傳輸,不象USB和FireWire那樣犧牲了CPU處理圖像的速度。

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機(jī)器視覺簡介 http://5tgw33fr.cn/254.html http://5tgw33fr.cn/254.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:14:54 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=254
機(jī)器視覺知識點(diǎn)介紹:???????????????

 

  1. 什么是機(jī)器視覺

Machine vision is the substitution of the human visual sense and judgment capabilities with a video

camera and?computer to perform an inspection task. It is the automatic acquisition and analysis of

images to obtain desired data for controlling and evaluating a specific part or activity.

  1. 機(jī)器視覺的關(guān)鍵
  2. ?自動化的/非接觸的
  3. 采集

III.??分析

  1. ?得出數(shù)據(jù)
  2. 機(jī)器視覺市場的現(xiàn)狀
  3. ?多于400個的制造商和供應(yīng)商
  4. ?各種不同的產(chǎn)品供給

III.??各類產(chǎn)品之間的差異性不大

  1. ?大部分買家并不清楚自己想要什么
  2. ?對于終端買家,視覺技術(shù)應(yīng)該更容易讓他們理解才是最正確的
  3. 創(chuàng)新和高技術(shù)是必要的對于這個行業(yè)
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什么是工業(yè)相機(jī)? http://5tgw33fr.cn/253.html http://5tgw33fr.cn/253.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:14:39 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=253 什么是工業(yè)相機(jī)?

工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組件,其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),相機(jī)的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等,同時也與整個系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。

工業(yè)相機(jī)又俗稱攝像機(jī),相比于傳統(tǒng)的民用相機(jī)(攝像機(jī))而言,它具有高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等,市面上工業(yè)相機(jī)大多是基于CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相機(jī)。

CCD是目前機(jī)器視覺最為常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號讀取于一體,是典型的固體成像器件。CCD的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號,而不同于其它器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包,而后在驅(qū)動脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號。典型的CCD相機(jī)由光學(xué)鏡頭、時序及同步信號發(fā)生器、垂直驅(qū)動器、模擬/數(shù)字信號處理電路組成。CCD作為一種功能器件,與真空管相比,具有無灼傷、無滯后、低電壓工作、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。

CMOS圖像傳感器的開發(fā)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70 年代初,90 年代初期,隨著超大規(guī)模集成電路 (VLSI) 制造工藝技術(shù)的發(fā)展,CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上,還具有局部像素的編程隨機(jī)訪問的優(yōu)點(diǎn)。CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、高速傳輸和寬動態(tài)范圍等特點(diǎn)在高分辨率和高速場合得到了廣泛的應(yīng)用。

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簡介工業(yè)相機(jī)的主要參數(shù) http://5tgw33fr.cn/252.html http://5tgw33fr.cn/252.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:14:25 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=252 簡介工業(yè)相機(jī)的主要參數(shù)

1、分辨率(Resolution)
相機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)(Pixels),對于數(shù)字相機(jī)一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對應(yīng)的,對于模擬相機(jī)機(jī)則是取決于視頻制式,PAL制為768*576,NTSC制為640*480,模擬相機(jī)已經(jīng)逐步被數(shù)字相機(jī)代替,且分辨率已經(jīng)達(dá)到6576*4384。

2、工業(yè)相機(jī)像素深度(Pixel Depth)
即每像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù),一般常用的是8Bit,對于數(shù)字相機(jī)機(jī)一般還會有10Bit、12Bit、14Bit等。

3、最大幀率(Frame Rate)/行頻(Line Rate)
相機(jī)采集傳輸圖像的速率,對于面陣相機(jī)一般為每秒采集的幀數(shù)(Frames/Sec.),對于線陣相機(jī)為每秒采集的行數(shù)(Lines/Sec.)。

4、曝光方式(Exposure)和快門速度(Shutter)
對于線陣相機(jī)都是逐行曝光的方式,可以選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式,曝光時間可以與行周期一致,也可以設(shè)定一個固定的時間;面陣相機(jī)有幀曝光、場曝光和滾動行曝光等幾種常見方式,數(shù)字相機(jī)一般都提供外觸發(fā)采圖的功能??扉T速度一般可到10微秒,高速相機(jī)還可以更快。

5、像元尺寸(Pixel Size)
像元大小和像元數(shù)(分辨率)共同決定了相機(jī)靶面的大小。數(shù)字相機(jī)像元尺寸為3μm~10μm,一般像元尺寸越小,制造難度越大,圖像質(zhì)量也越不容易提高。

6、光譜響應(yīng)特性(Spectral Range)
是指該像元傳感器對不同光波的敏感特性,一般響應(yīng)范圍是350nm-1000nm,一些相機(jī)在靶面前加了一個濾鏡,濾除紅外光線,如果系統(tǒng)需要對紅外感光時可去掉該濾鏡。

7、接口類型
有Camera Link接口,以太網(wǎng)接口,1394接口、USB接口輸出,目前最新的接口有CoaXPress接口。

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工業(yè)相機(jī)有怎樣的分類標(biāo)準(zhǔn) http://5tgw33fr.cn/251.html http://5tgw33fr.cn/251.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:14:08 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=251 工業(yè)相機(jī)有怎樣的分類標(biāo)準(zhǔn)

眾所周知,世界上任何東西分類都有它自己特定的分類標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)相機(jī)也不例外。

工業(yè)相機(jī)的分類標(biāo)準(zhǔn):
按照芯片類型可以分為CCD相機(jī)、CMOS相機(jī);

按照傳感器的結(jié)構(gòu)特性可以分為線陣相機(jī)、面陣相機(jī);

按照掃描方式可以分為隔行掃描相機(jī)、逐行掃描相機(jī);

按照分辨率大小可以分為普通分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī);

按照輸出信號方式可以分為模擬相機(jī)、數(shù)字相機(jī);

按照輸出色彩可以分為單色(黑白)相機(jī)、彩色相機(jī);

按照輸出信號速度可以分為普通速度相機(jī)、高速相機(jī);

按照響應(yīng)頻率范圍可以分為可見光(普通)相機(jī)、紅外相機(jī)、紫外相機(jī)等。

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工業(yè)相機(jī)與普通相機(jī)的區(qū)別是什么? http://5tgw33fr.cn/250.html http://5tgw33fr.cn/250.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:13:52 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=250 工業(yè)相機(jī)與普通相機(jī)的區(qū)別是什么?

工業(yè)相機(jī)與普通相機(jī)的區(qū)別:
1、工業(yè)相機(jī)的性能穩(wěn)定可靠易于安裝,相機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)實(shí)不易損壞,連續(xù)工作時間長,可在較差的環(huán)境下使用,一般的數(shù)碼相機(jī)是做不到這些的。例如:讓民用數(shù)碼相機(jī)一天工作24小時或連續(xù)工作幾天肯定會受不了的。

2、工業(yè)相機(jī)的快門時間非常短,可以抓拍高速運(yùn)動的物體。例如,把名片貼在電風(fēng)扇扇葉上,以最大速度旋轉(zhuǎn),設(shè)置合適的快門時間,用工業(yè)相機(jī)抓拍一張圖像,仍能夠清晰辨別名片上的字體。用普通的相機(jī)來抓拍,是不可能達(dá)到同樣效果的。

3、工業(yè)相機(jī)的圖像傳感器是逐行掃描的,而普通的相機(jī)的圖像傳感器是隔行掃描的,逐行掃描的圖像傳感器生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,成品率低,出貨量少,世界上只有少數(shù)公司能夠提供這類產(chǎn)品,例如Dalsa、Sony,而且價格昂貴。

4、工業(yè)相機(jī)的幀率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通相機(jī)。
工業(yè)相機(jī)每秒可以拍攝十幅到幾百幅圖片,而普通相機(jī)只能拍攝2-3幅圖像,相差較大。

5、工業(yè)相機(jī)輸出的是裸數(shù)據(jù)(raw data),其光譜范圍也往往比較寬,比較適合進(jìn)行高質(zhì)量的圖像處理算法,例如機(jī)器視覺(Machine Vision)應(yīng)用。而普通相機(jī)拍攝的圖片,其光譜范圍只適合人眼視覺,并且經(jīng)過了mjpeg壓縮,圖像質(zhì)量較差,不利于分析處理。

6、工業(yè)相機(jī)(Industrial Camera)相對普通相機(jī)(DSC)來說價格較貴。

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選擇合適好用的工業(yè)相機(jī)攻略 http://5tgw33fr.cn/249.html http://5tgw33fr.cn/249.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:13:33 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=249 選擇合適好用的工業(yè)相機(jī)攻略

工業(yè)相機(jī)一般安裝在機(jī)器流水線上代替人眼來做測量和判斷,通過數(shù)字圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),圖像系統(tǒng)對這些信號進(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)場的設(shè)備動作。

1、通常您首先需要知道系統(tǒng)精度要求和相機(jī)分辨率,可以通過公式:
X方向系統(tǒng)精度(X方向像素值)=視野范圍(X方向)/CCD芯片像素?cái)?shù)量( X方向)
Y方向系統(tǒng)精度(Y方向像素值)=視野范圍(Y方向)/CCD 芯片像素?cái)?shù)量( Y方向)

2、當(dāng)然理論像素值的得出,要由系統(tǒng)精度及亞像素方法綜合考慮;接著您要知道系統(tǒng)速度要求與相機(jī)成像速度:
系統(tǒng)單次運(yùn)行速度=系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度+系統(tǒng)檢測速度。雖然系統(tǒng)成像(包括傳輸)速度可以根據(jù)相機(jī)異步觸發(fā)功能、快門速度等進(jìn)行理論計(jì)算,最好的方法還是通過軟件進(jìn)行實(shí)際測試。

3、再接著您要將相機(jī)與圖像采集卡一并考慮,因?yàn)檫@涉及到兩者的匹配:
視頻信號的匹配:對于黑白模擬信號相機(jī)來說有兩種格式,CCIR和RS170(EIA),通常采集卡都同時支持這兩種相機(jī);
分辨率的匹配:每款板卡都只支持某一分辨率范圍內(nèi)的相機(jī);
特殊功能的匹配:如要是用相機(jī)的特殊功能,先確定所用板卡是否支持此功能,比如,要多部相機(jī)同時拍照,這個采集卡就必須支持多通道,如果相機(jī)是逐行掃描的,那么采集卡就必須支持逐行掃描。
接口的匹配:確定相機(jī)與板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、GIGE、CoxPress、USB3.0等。

4、在滿足您對檢測的必要需求后,最后才應(yīng)該是價格的比較。
舉例說明:如我們的檢測任務(wù)是尺寸測量,產(chǎn)品大小是18mm*10mm,精度要求是0.01mm,流水線作業(yè),檢測速度是10件/秒,現(xiàn)場環(huán)境是普通工業(yè)環(huán)境,不考慮干擾問題。
首先我們知道是流水線作業(yè),速度比較快,因此選用逐行掃描相機(jī);視野大小我們可以設(shè)定為20mm*12mm(考慮每次機(jī)械定位的誤差,將視野比物體適當(dāng)放大),假如我們能夠取到很好的圖像(比如可以打背光),而且我們軟件的測量精度可以考慮1/2亞像素精度,那么我們需要的相機(jī)分辨率就是20/0.01/2=1000pixcel(像素),另一方向是12/0.01/2=600pixcel,也就是說我們相機(jī)的分辨率至少需要1000*600pixcel,幀率在10幀/秒,因此選擇1024*768像素(軟件性能和機(jī)械精度不能精確的情況下也可以考慮1280*1024pixcel),幀率在10幀/秒以上的即可。

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一個典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)成要素 http://5tgw33fr.cn/248.html http://5tgw33fr.cn/248.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:13:08 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=248 機(jī)器視覺系統(tǒng)一般來說構(gòu)成要素有以下幾個方面:
照明
照明是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素,它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。由于沒有通用的機(jī)器視覺照明設(shè)備,所以針對每個特定的應(yīng)用實(shí)例,要選擇相應(yīng)的照明裝置,以達(dá)到最佳效果。光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。可見光的缺點(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定,是實(shí)用化過程中急需要解決的問題。另一方面,環(huán)境光有可能影響圖像的質(zhì)量,所以可采用加防護(hù)屏的方法來減少環(huán)境光的影響。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,背向照明是被測物放在光源和攝像機(jī)之間,它的優(yōu)點(diǎn)是能獲得高對比度的圖像。前向照明是光源和攝像機(jī)位于被測物的同側(cè),這種方式便于安裝。結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上,根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變,解調(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)拍攝要求與光源同步。
鏡頭
FOV(Field of Vision)=所需分辨率*亞象素*相機(jī)尺寸/PRTM(零件測量公差比)
鏡頭選擇應(yīng)注意:
①、焦距 ?②、目標(biāo)高度 ③、影像高度 ④、放大倍數(shù) ⑤、影像至目標(biāo)的距離 ⑥、中心點(diǎn)/節(jié)點(diǎn) ⑦、畸變
視覺檢測中如何確定鏡頭的焦距
1、為特定的應(yīng)用場合選擇合適的工業(yè)鏡頭時必須考慮以下因素:
2、視野 – 被成像區(qū)域的大小。
3、工作距離 (WD) – 攝像機(jī)鏡頭與被觀察物體或區(qū)域之間的距離。
4、CCD – 攝像機(jī)成像傳感器裝置的尺寸。
這些因素必須采取一致的方式對待。如果在測量物體的寬度,則需要使用水平方向的 CCD 規(guī)格,等等。如果以英寸為單位進(jìn)行測量,則以英尺進(jìn)行計(jì)算,最后再轉(zhuǎn)換為毫米。
參考如下案例:有一臺 1/3” C 型安裝的 CDD 攝像機(jī)(水平方向?yàn)?4.8 毫米)。物體到鏡頭前部的距離為 12”(305 毫米)。視野或物體的尺寸為2.5”(64 毫米)。換算系數(shù)為 1” = 25.4 毫米(經(jīng)過圓整)。
FL = 4.8 毫米 x 305 毫米 / 64 毫米
FL = 1464 毫米 / 64 毫米
FL = 按 23 毫米鏡頭的要求
FL = 0.19” x 12” / 2.5”
FL = 2.28” / 2.5”
FL = 0.912” x 25.4 毫米/inch

FL = 按 23 毫米鏡頭的要求

!注意:勿將工作距離與物體到像的距離混淆。工作距離是從工業(yè)鏡頭前部到被觀察物體之間的距離。而物體到像的距離是 CCD 傳感器到物體之間的距離。計(jì)算要求的工業(yè)鏡頭焦距時,必須使用工作距離。

相機(jī)

按照不同標(biāo)準(zhǔn)可分為:標(biāo)準(zhǔn)分辨率數(shù)字相機(jī)和模擬相機(jī)等。要根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用場合選不同的相機(jī)和高分辨率相機(jī):線掃描CCD和面陣CCD;單色相機(jī)和彩色相機(jī)。

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簡析機(jī)器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用案例 http://5tgw33fr.cn/247.html http://5tgw33fr.cn/247.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:12:49 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=247 工業(yè)相機(jī)在生產(chǎn)線上,人來做此類測量和判斷會因疲勞、個人之間的差異等產(chǎn)生誤差和錯誤,但是機(jī)器卻會不知疲倦地、穩(wěn)定地進(jìn)行下去。一般來說,機(jī)器視覺系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對于每一個應(yīng)用,我們都需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機(jī)、檢測目標(biāo)的尺寸還是檢測目標(biāo)有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。從功能上來看,典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)可以分為:圖像采集部分、圖像處理部分和運(yùn)動控制部分。
應(yīng)用案例
在布匹的生產(chǎn)過程中,像布匹質(zhì)量檢測這種有高度重復(fù)性和智能性的工作只能靠人工檢測來完成,在現(xiàn)代化流水線后面常常可看到很多的檢測工人來執(zhí)行這道工序,給企業(yè)增加巨大的人工成本和管理成本的同時,卻仍然不能保證100 %的檢驗(yàn)合格率(即“零缺陷”)。對布匹質(zhì)量的檢測是重復(fù)性勞動,容易出錯且效率低。
流水線進(jìn)行自動化的改造,使布匹生產(chǎn)流水線變成快速、實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的流水線。在流水線上,所有布匹的顏色、及數(shù)量都要進(jìn)行自動確認(rèn)(以下簡稱“布匹檢測”)。采用機(jī)器視覺的自動識別技術(shù)完成以前由人工來完成的工作。在大批量的布匹檢測中,用人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。
特征提取辨識
一般布匹檢測(自動識別)先利用高清晰度、高速攝像鏡頭拍攝標(biāo)準(zhǔn)圖像,在此基礎(chǔ)上設(shè)定一定標(biāo)準(zhǔn);然后拍攝被檢測的圖像,再將兩者進(jìn)行對比。但是在布匹質(zhì)量檢測工程中要復(fù)雜一些:
1、圖像的內(nèi)容不是單一的圖像,每塊被測區(qū)域存在的雜質(zhì)的數(shù)量、大小、顏色、位置不一定一致。
2、雜質(zhì)的形狀難以事先確定。
3、由于布匹快速運(yùn)動對光線產(chǎn)生反射,圖像中可能會存在大量的噪聲。
4、在流水線上,對布匹進(jìn)行檢測,有實(shí)時性的要求。
由于上述原因,圖像識別處理時應(yīng)采取相應(yīng)的算法,提取雜質(zhì)的特征,進(jìn)行模式識別,實(shí)現(xiàn)智能分析。
Color檢測
一般而言,從彩色CCD相機(jī)中獲取的圖像都是RGB圖像。也就是說每一個像素都由紅(R)綠(G)藍(lán)(B)三個成分組成,來表示RGB色彩空間中的一個點(diǎn)。問題在于這些色差不同于人眼的感覺。即使很小的噪聲也會改變顏色空間中的位置。所以無論我們?nèi)搜鄹杏X有多么的近似,在顏色空間中也不盡相同?;谏鲜鲈?,我們需要將RGB像素轉(zhuǎn)換成為另一種顏色空間CIELAB。目的就是使我們?nèi)搜鄣母杏X盡可能的與顏色空間中的色差相近。
Blob檢測
根據(jù)上面得到的處理圖像,根據(jù)需求,在純色背景下檢測雜質(zhì)色斑,并且要計(jì)算出色斑的面積,以確定是否在檢測范圍之內(nèi)。因此圖像處理軟件要具有分離目標(biāo),檢測目標(biāo),并且計(jì)算出其面積的功能。
Blob分析(Blob Analysis)是對圖像中相同像素的連通域進(jìn)行分析,該連通域稱為Blob。經(jīng)二值化(Binary Thresholding)處理后的圖像中色斑可認(rèn)為是blob。Blob分析工具可以從背景中分離出目標(biāo),并可計(jì)算出目標(biāo)的數(shù)量、位置、形狀、方向和大小,還可以提供相關(guān)斑點(diǎn)間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在處理過程中不是采用單個的像素逐一分析,而是對圖形的行進(jìn)行操作。圖像的每一行都用游程長度編碼(RLE)來表示相鄰的目標(biāo)范圍。這種算法與基于象素的算法相比,大大提高處理速度。
結(jié)果處理和控制
應(yīng)用程序把返回的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫或用戶指定的位置,并根據(jù)結(jié)果控制機(jī)械部分做相應(yīng)的運(yùn)動。
根據(jù)識別的結(jié)果,存入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息管理。以后可以隨時對信息進(jìn)行檢索查詢,管理者可以獲知某段時間內(nèi)流水線的忙閑,為下一步的工作作出安排;可以獲知內(nèi)布匹的質(zhì)量情況等等。

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機(jī)器視覺技術(shù)在無人駕駛汽車的應(yīng)用表現(xiàn)手法 http://5tgw33fr.cn/246.html http://5tgw33fr.cn/246.html#respond Wed, 23 Feb 2022 14:12:32 +0000 http://5tgw33fr.cn/?p=246 無人駕駛汽車是一種智能汽車,也可以稱之為輪式移動機(jī)器人,主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛,世界上最先進(jìn)的無人駕駛汽車已經(jīng)測試行駛近五十萬公里,其中最后八萬公里是在沒有任何人為安全干預(yù)措施下完成的;它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛安全是拉動無人駕駛車需求增長的主要因素。
每年,駕駛員們的疏忽大意都會導(dǎo)致許多事故。既然駕駛員失誤百出,汽車制造商們當(dāng)然要集中精力設(shè)計(jì)能確保汽車安全的系統(tǒng)輛損壞的原因,多半不是重大交通事故,而是在泊車時發(fā)生的小磕小碰。泊車可能是危險性最低的駕駛操作了,但仍然會把視攝像頭和可以測定周圍物體距離遠(yuǎn)近的傳感器——甚至還有可以顯示汽車四周情況的車載電腦——有的人仍然會一路磕磕碰碰地進(jìn)入停車位;例如,您駕駛時前方有輛車突然打滑,而您已經(jīng)來不及停車。此時,在您的左邊有一輛大卡車,右邊則是一群等著過馬路的孩子。大多數(shù)司機(jī)會選擇撞向大卡車,以避免撞到行人。而無人駕駛車輛無法識別孩子們——它只會簡單地看到右邊的阻力較少,而將車轉(zhuǎn)而沖向右邊。這是個極端的例子,但是類似的問題有待解決,只有這樣才能安心告訴車該往哪兒走,然后輕松享受無人駕駛之旅;
機(jī)器視覺系統(tǒng)在無人駕駛汽車中的應(yīng)用主要有以下兩個個方面:
障礙物檢測
障礙物檢測的準(zhǔn)確率是車輛無人駕駛汽車過程中安全性的重要保證。在行駛過程中,障礙物的出現(xiàn)是不可預(yù)知的,也就無法根據(jù)現(xiàn)有的電子地圖避開障礙物,只能在車輛行駛過程中及時發(fā)現(xiàn),并加以處理。當(dāng)前,由于無人駕駛汽車環(huán)境的不成熟,關(guān)于障礙物的定義尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此,可以認(rèn)為一切可能妨礙車輛正常行駛的物體和影響車輛通行的異常地形都是車輛行駛過程中的障礙物。目前來看,障礙物檢測算法主要有以下三種:1.基于特征的障礙物檢測;2.基于光流場的障礙物檢測;3.基于立體視覺的障礙物檢測。在三種算法中,基于立體視覺的障礙物檢測因?yàn)榧炔恍枰系K物的先驗(yàn)知識,對障礙物是否運(yùn)動也無限制,還能直接得到障礙物的實(shí)際位置而成為主流研究方向。但其對攝像機(jī)標(biāo)定要求較高。而在車輛行駛過程中,攝像機(jī)定標(biāo)參數(shù)會發(fā)生漂移,需要對攝像機(jī)進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定。
道路檢測

自動導(dǎo)航是無人駕駛汽車的必要條件,無人駕駛汽車過程中,道路檢測主要是為了確定車輛在道路中的位置和方向,以便控制車輛按照正確的路線行駛。另外,它還為后續(xù)的障礙物檢測確定搜索范圍,以及縮小障礙物檢測的搜索空間,降低算法復(fù)雜度和誤識率。然而由于現(xiàn)實(shí)中的道路多種多樣,在加上光照、氣候等各種環(huán)境因素的影響,道路檢測是一個十分復(fù)雜的問題。至今仍無一個通用的算法,現(xiàn)有算法基本上都對道路做了一定的假設(shè)。通常采用的假設(shè)有:1、特定興趣區(qū)域假設(shè);2、道路等寬假設(shè);3、道路平坦假設(shè)。另外,道路平坦假設(shè)也為障礙物定義提供參考。 目前,機(jī)器視覺技術(shù)在無人駕駛汽車中并沒有進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用,其實(shí)這這并非是硬件的問題,事實(shí)上攝像頭技術(shù)在汽車中的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟,如善領(lǐng)科技的行車記錄儀,廣角視野、倒車影像等功能都完全具備,而芯片技術(shù)也已能夠高效完成圖像的壓縮處理,最終難點(diǎn)在于模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺算法

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