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發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 06
圖像處理與機(jī)器視覺第一章 圖像增強(qiáng)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀  圖像在采集過程中不可避免的會受到傳感器靈敏度、噪聲干擾以及模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)量化問題等各種因素的影響,而導(dǎo)致圖像無法達(dá)到令人滿意的視覺效果,為了實(shí)現(xiàn)人眼觀察或者機(jī)器自動分析、識別的目的,對原始圖像所做的改善行為,就被稱作圖像增強(qiáng)。圖像增強(qiáng)包涵了非常廣泛的內(nèi)容,凡是改變原始圖像的結(jié)構(gòu)關(guān)系以取得更好的判斷和應(yīng)用效果的所有處理手段,都可以歸結(jié)為圖像增強(qiáng)處理,其目的就是為了改善圖像的質(zhì)量和視覺效果,或?qū)D像轉(zhuǎn)換成更適合于人眼觀察或機(jī)器分析、識別的形式,以便從中獲取更加有用的信息?! 〕S玫膱D像增強(qiáng)處理方式包括灰度變換、直方圖修正、圖像銳化、噪聲去除、幾何畸變校正、頻域?yàn)V波和彩色增強(qiáng)等。由于圖像增強(qiáng)與感興趣的物體特性、觀察者的習(xí)慣和處理目的密切相關(guān),盡管處理方式多種多樣,但它帶有很強(qiáng)的針對性。因此,圖像增強(qiáng)算法的應(yīng)用也是有針對性的,并不存在一種通用的、適應(yīng)各種應(yīng)用場合的增強(qiáng)算法。于是,為了使各種不同特定目的的圖像質(zhì)量得到改善,產(chǎn)生了多種圖像增強(qiáng)算法。這些算法根據(jù)處理空間的不同分為基于空間域的圖像增強(qiáng)算法和基于變換域的圖像增強(qiáng)算法?;诳臻g域的圖像增強(qiáng)算法又可以分為空域的變換增強(qiáng)算法、空域的濾波增強(qiáng)算法以及空域的彩色增強(qiáng)算法;基于變換域的圖像增強(qiáng)算法可以分為頻域的平滑增強(qiáng)算法、頻域的銳化增強(qiáng)算法以及頻域的彩色增強(qiáng)算法?! ”M管各種圖像增強(qiáng)技術(shù)已取得了長足的發(fā)展,形成了許多成熟、經(jīng)典的處理方法,但新的增強(qiáng)技術(shù)依然在日新月異地發(fā)展完善,不斷推陳出新,其中尤其以不引起圖像模糊的去噪聲方法(如空域的局部統(tǒng)計(jì)法)和新的頻域?yàn)V波器增強(qiáng)技術(shù)(如小波變換,K-L變換等)最為引人矚目?! 〉诙?圖像增強(qiáng)的基本方法  一般而言,圖像增強(qiáng)是根據(jù)具體的應(yīng)用場景和圖像的模糊情況而采用特定的增強(qiáng)方法來突出圖像中的某些信息,削弱或消除無關(guān)信息,以達(dá)到強(qiáng)調(diào)圖像的整體或局部特征的目的。常用的圖像增強(qiáng)方法有灰度變換、直方圖修正、噪聲清除、圖像銳化、頻域?yàn)V波、同態(tài)濾波及彩色增強(qiáng)等。圖像增強(qiáng)的方法主要分為兩類:空域增強(qiáng)法和頻域增強(qiáng)法。空域增強(qiáng)法直接針對圖像中的像素,對圖像的灰度進(jìn)行處理;頻域增強(qiáng)法是基于圖像的Fourier變換式對圖像頻譜進(jìn)行改善,增強(qiáng)或抑制所希望的頻譜。  2.1灰度變換  灰度變換增強(qiáng)的原理如下:設(shè)r和s分別代表原始圖像和增強(qiáng)圖像的灰度,T(?)為映...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 05
Python 圖像處理庫 Pillow 入門(含代碼)Pillow是Python里的圖像處理庫(PIL:Python Image Library),提供了了廣泛的文件格式支持,強(qiáng)大的圖像處理能力,主要包括圖像儲存、圖像顯示、格式轉(zhuǎn)換以及基本的圖像處理操作等。 1)使用 Image 類PIL最重要的類是 Image class, 你可以通過多種方法創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例;你可以從文件加載圖像,或者處理其他圖像, 或者從 scratch 創(chuàng)建。要從文件加載圖像,可以使用open( )函數(shù),在Image模塊中: from PIL import Image im = Image.open("E:/photoshop/1.jpg")加載成功后,將返回一個(gè)Image對象,可以通過使用示例屬性查看文件內(nèi)容: print(im.format, im.size, im.mode)('JPEG', (600, 351), 'RGB')format 這個(gè)屬性標(biāo)識了圖像來源。如果圖像不是從文件讀取它的值就是None。size屬性是一個(gè)二元tuple,包含width和height(寬度和高度,單位都是px)。 mode 屬性定義了圖像bands的數(shù)量和名稱,以及像素類型和深度。常見的modes 有 “L” (luminance) 表示灰度圖像, “RGB” 表示真彩色圖像, and “CMYK” 表示出版圖像。如果文件打開錯(cuò)誤,返回 IOError 錯(cuò)誤。只要你有了 Image 類的實(shí)例,你就可以通過類的方法處理圖像。比如,下列方法可以顯示圖像:im.show()2)讀寫圖像PIL 模塊支持大量圖片格式。使用在 Image 模塊的 open() 函數(shù)從磁盤讀取文件。你不需要知道文件格式就能打開它,這個(gè)庫能夠根據(jù)文件內(nèi)容自動確定文件格式。要保存文件,使用 Image 類的 save() 方法。保存文件的時(shí)候文件名變得重要了。除非你指定格式,否則這個(gè)庫將會以文件名的擴(kuò)展名作為格式保存。加載文件,并轉(zhuǎn)化為png格式:"Python Image Library Test"from PIL import Imageim...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 25
當(dāng)機(jī)器視覺遇到“人工智能-工業(yè)4.0”.....人們感知外界信息的80%是通過眼睛獲得的,圖像包含的信息量是最巨大的。機(jī)器視覺給機(jī)器人裝上了“眼睛”,成為工業(yè)4.0的重點(diǎn),互促發(fā)展是技術(shù)的必然,更是時(shí)代的選擇。 工業(yè)4.0是什么?在人類歷史發(fā)展前期,生產(chǎn)力的增長幾不可察,生活水平的提升也非常緩慢。而從200多年前開始,生產(chǎn)力發(fā)生了飛躍性變化,這一翻天覆地的變化得益于工業(yè)革命。如果將工業(yè)的發(fā)展歷史分成4個(gè)時(shí)代,那么工業(yè)革命1.0使機(jī)器生產(chǎn)代替了手工勞動;工業(yè)革命2.0實(shí)現(xiàn)了流水線生產(chǎn);工業(yè)革命3.0實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。工業(yè)生產(chǎn)方式則依次經(jīng)歷了機(jī)械化、流水線生產(chǎn)、自動化。2013年4月,在漢諾威工業(yè)博覽會上,德國正式推出工業(yè)4.0的概念,旨在提升制造業(yè)的智能化水平。德國工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速、有效、個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”。在成產(chǎn)層面,“工業(yè)4.0”是生產(chǎn)設(shè)備間的互聯(lián)、設(shè)備和產(chǎn)品的互聯(lián)、虛擬與現(xiàn)實(shí)的互聯(lián),甚至是未來的萬物互聯(lián)。工業(yè)4.0理念的提出促進(jìn)了智能工廠的實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)方式必將迎來巨大改變。工業(yè)4.0--機(jī)器視覺是核心目前視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用大致可分為兩類:質(zhì)量控制和輔助生產(chǎn)。其中,質(zhì)量控制主要是指對產(chǎn)品缺陷的檢測,識別不良品,此類設(shè)備在國內(nèi)外自動化生產(chǎn)線已有廣泛使用。輔助生產(chǎn)則是利用視覺技術(shù)給機(jī)器人提供動作執(zhí)行依據(jù),國內(nèi)市場尚待開發(fā)。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,勢必引起機(jī)器視覺新增長。我國正處于工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展拐點(diǎn),市場潛力巨大,據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)估計(jì),中國市場對工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展占主導(dǎo)地位,2018年全球三分之一的工業(yè)機(jī)器人將會安裝在中國,這勢必會引發(fā)機(jī)器視覺的廣泛應(yīng)用。機(jī)器視覺是人類視覺的延伸,與多種技術(shù)的融合逐步加深,將成為實(shí)現(xiàn)自動化和智能化的重要手段。工業(yè)4.0與智能制造息息相關(guān),而機(jī)器視覺是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要抓手。聯(lián)為智能教育與工業(yè)4.0德國推出“工業(yè)4.0”以來,作為老牌的機(jī)器視覺人才培養(yǎng)學(xué)校,聯(lián)為智能教育不落人后,先后推出了機(jī)器視覺圖像處理實(shí)戰(zhàn)、運(yùn)動控制卡等精品課程,不斷的為國內(nèi)大中型自動化企業(yè)輸送大量的機(jī)器視覺工程師人才 智能工廠實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所謂“智能工廠”是指通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析優(yōu)化管理,在...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 18
最新機(jī)器人視覺系統(tǒng)介紹,給機(jī)器人裝上“眼睛”機(jī)器視覺概述使機(jī)器具有像人一樣的視覺功能,從而實(shí)現(xiàn)各種檢測、判斷、識別、測量等功能。一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)組成包括:圖像采集單元(光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺),圖像處理分析單元(工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面),執(zhí)行單元(電傳單元、機(jī)械單元)機(jī)器視覺系統(tǒng)通過圖像采集單元將待檢測目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,并傳送給圖像處理分析單元。圖像處理分析單元的核心為圖像處理分析軟件,它包括圖像增強(qiáng)與校正、圖像分割、特征提取、圖像識別與理解等方面。輸出目標(biāo)的質(zhì)量判斷、規(guī)格測量等分析結(jié)果。分析結(jié)果輸出至圖像界面,或通過電傳單元(PLC等)傳遞給機(jī)械單元執(zhí)行相應(yīng)操作,如剔除、報(bào)警等,或通過機(jī)械臂執(zhí)行分揀、抓舉等動作。機(jī)器視覺優(yōu)勢機(jī)器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動化的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)很高的分辨率精度與速度。機(jī)器視覺系統(tǒng)與被檢測對象無接觸,安全可靠。人工檢測與機(jī)器視覺自動檢測的主要區(qū)別有: 機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域?識別標(biāo)準(zhǔn)一維碼、二維碼的解碼光學(xué)字符識別(OCR)和確認(rèn)(OCV)?檢測色彩和瑕疵檢測零件或部件的有無檢測目標(biāo)位置和方向檢測?測量尺寸和容量檢測預(yù)設(shè)標(biāo)記的測量,如孔位到孔位的距離?機(jī)械手引導(dǎo)輸出空間坐標(biāo)引導(dǎo)機(jī)械手精確定位 機(jī)器視覺系統(tǒng)的分類?智能相機(jī)?基于嵌入式?基于PC 機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成?圖像獲?。汗庠?、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺?圖像處理與分析:工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。?判決執(zhí)行:電傳單元、機(jī)械單元?光源---種類LED:壽命長/可以有各種顏色/便于做成各種復(fù)雜形狀/光均勻穩(wěn)定/可以閃光;熒光燈:光場均勻/價(jià)格便宜/亮度較LED高;鹵素?zé)簦毫炼忍貏e高/通過光纖傳輸后可做成;氙燈:使用壽命約1000小時(shí)/亮度高,色溫與日光接近。(大部分機(jī)器視覺照明采用LED) ?光源---光路原理照相機(jī)并不能看見物體,而是看見從物體表面反射過來的光。       鏡面反射:平滑表面以對頂角反射光線       漫射反射:粗糙表面會從各個(gè)方向漫射光線       發(fā)散反射:多數(shù)表面既有紋理,又有平滑表面,會對光線進(jìn)行發(fā)散反射 ?光源---作用和要求在機(jī)器視覺中...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
盤點(diǎn) | 機(jī)器人視覺工程師必須知道的工業(yè)相機(jī)相關(guān)問題1:工業(yè)相機(jī)的丟幀的問題是由什么原因引起的?經(jīng)常會有一些機(jī)器視覺工程師認(rèn)為USB接口的工業(yè)相機(jī)會造成丟幀現(xiàn)象。一般而言,工業(yè)相機(jī)丟幀與工業(yè)相機(jī)所采用的傳輸接口是沒有關(guān)系的,無論是USB,還是1394、GigE、或者是CameraLink。設(shè)計(jì)不良的驅(qū)動程序或工業(yè)相機(jī)硬件才是造成丟幀的真正原因:設(shè)計(jì)不良的工業(yè)相機(jī)之所以會發(fā)生丟幀的現(xiàn)象,其實(shí)就是資料通道的堵塞,無法及時(shí)處理,所以新的圖像進(jìn)來時(shí),前一張可能被迫丟棄,或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問題,需要設(shè)計(jì)者針對驅(qū)動程序與工業(yè)相機(jī)硬件資料傳輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)。2:工業(yè)相機(jī)輸入、輸出接口有哪些?在機(jī)器視覺檢測技術(shù)中,工業(yè)相機(jī)的輸入、輸出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種;3:知道被測物的長、寬、高以及要求的測量精度,如何來選擇CCD 相機(jī)和工業(yè)鏡頭,選擇以上器件需要注意什么?首先要選擇合適的鏡頭。選擇鏡頭應(yīng)該遵循以下原則:1).與之相配的相機(jī)的芯片尺寸是多大;2).相機(jī)的接口類型是哪種的,C 接口,CS 接口還是其它接口;3).鏡頭的工作距離;4).鏡頭視場角;5).鏡頭光譜特性;6).鏡頭畸變率;7).鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸;選擇CCD 相機(jī)時(shí),應(yīng)該綜合考慮以下幾個(gè)方面:1).感光芯片類型;CCD 還是CMOS2).視頻特點(diǎn);包括點(diǎn)頻、行頻。3).信號輸出接口;4).相機(jī)的工作模式:連續(xù),觸發(fā),控制,異步復(fù)位,長時(shí)間積分。5).視頻參數(shù)調(diào)整及控制方法:Manual、RS232.同時(shí),選擇CCD 的時(shí)候應(yīng)該注意,l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.4:CCD 相機(jī)與CMOS 相機(jī)的區(qū)別在哪里?(1) 成像過程CCD 與CMOS 圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同,他們最主要的差別在于信號的讀出過程不同;由于CCD僅有一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出,其信號輸出的一致性非常好;而CMOS 芯片中,每個(gè)像素都有各自的信號放大器,各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換,其信號輸出的一致性較差。但是CCD 為了讀出整幅圖像信號,要求輸出放大器的信號帶寬較寬,而在CMOS 芯片中,每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低,大大...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 04
工業(yè)機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)MVRobotVision機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)是配合工業(yè)機(jī)器人工作的機(jī)器視覺系統(tǒng),提供高效精準(zhǔn)的視覺引導(dǎo)功能,適應(yīng)多維運(yùn)動工業(yè)機(jī)器人對視覺系統(tǒng)輕便、高速、高精度的要求,配合工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高效智能化的產(chǎn)線改造,為自動化產(chǎn)線,傳送帶分揀,組裝、自動碼垛卸垛以及其他復(fù)雜加工等機(jī)器人應(yīng)用提供智能視覺引導(dǎo)解決方案。2D視覺引導(dǎo)MVRobotVision機(jī)器人2D視覺引導(dǎo)系統(tǒng)主要應(yīng)用于流水線傳送跟蹤、精確定位、姿態(tài)調(diào)整三個(gè)方面。3D視覺引導(dǎo)MVRobotVision機(jī)器人3D視覺引導(dǎo)系統(tǒng)主要應(yīng)用于工件分揀、碼垛與卸垛、輸送機(jī)分揀定位三個(gè)方面。系統(tǒng)特點(diǎn)柔性化定位工裝:節(jié)約在多品種情況下傳統(tǒng)的機(jī)械定位工裝設(shè)計(jì)成本,使工裝定位環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)真正的柔性化。 智能形狀識別引擎,智能視覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練:系統(tǒng)內(nèi)嵌智能形狀識別引擎,能夠識別常見的基本幾何圖形。對于復(fù)雜形狀,系統(tǒng)可以進(jìn)行模板學(xué)習(xí)訓(xùn)練,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的識別精準(zhǔn)數(shù)據(jù):降低環(huán)境光影響,快速準(zhǔn)確獲取掃描數(shù)據(jù);先進(jìn)高效的數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)高速精確定位識別,精度可達(dá)0.1mm
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 11 - 27
作為機(jī)器視覺的研究者與項(xiàng)目開發(fā)者,最近有人問我如果想要涉水這個(gè)領(lǐng)域,該如何下水,總是擔(dān)心自己被“淹死”在這個(gè)領(lǐng)域,又擔(dān)心自己不試試水不甘心?;仡櫫艘幌乱荒陙碜约翰铧c(diǎn)被“淹死”的經(jīng)歷,總結(jié)了一下計(jì)算機(jī)視覺入門應(yīng)該掌握的圖像處理方面的知識點(diǎn)。順便給大家一個(gè)鼓勵(lì),小編意外涉水這個(gè)領(lǐng)域,在這之前,小編極討厭編程,打心底里認(rèn)為“圖像處理”純屬“陶冶情操”的玩意兒,一個(gè)不幸的經(jīng)歷,小編深陷其中不能自拔,在痛苦中掙扎,掙扎過后,硬著頭皮算是有了一小點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步。所以如果你感覺痛苦,或許就對了,那就在痛苦中前進(jìn)吧。在此送大家一句話“專業(yè)的人做專業(yè)的事”,為什么呢?一定要明白自己想做什么,是研究算法,還是樂意編程實(shí)現(xiàn)算法,還是只是想做應(yīng)用。這三個(gè)意圖是不同的,要知道自己想要什么。比如:如果是做應(yīng)用的,就不要過度在于算法的深層原理,你會用就好了。否則你會一篇混亂把自己搞的一團(tuán)糟,先把算法用起來能為我們做事情,然后心有余力再去研究為什么。下面做了一個(gè)小小的梳理,跟大家分享一下,以助快速脫離痛苦。 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識1、矩陣的四則運(yùn)算及其物理意義2、邏輯運(yùn)算3、旋轉(zhuǎn)矩陣與旋轉(zhuǎn)向量4、SVD分解5、卷積的定義及運(yùn)算 圖像格式的基礎(chǔ)1、圖像的存儲方式及圖像格式2、圖像的讀取與現(xiàn)實(shí)3、圖像存儲4、圖像像素與圖像 圖像像素運(yùn)算1、四則運(yùn)算2、邏輯運(yùn)算3、像素提取4、通道分離與混合5、像素的意義與對比度 圖像幾何運(yùn)算1、圖像放縮2、圖像旋轉(zhuǎn)3、仿射變換4、透視變換5、翻轉(zhuǎn)變換6、圖像錯(cuò)切 圖像直方圖1、像素的均值與方差2、直方圖統(tǒng)計(jì)3、像素內(nèi)方差4、插值算法 色彩空間1、RGB2、HSL3、YUV4、圖像灰度化(多種方法)5、色彩空間轉(zhuǎn)換6、圖像飽和度7、主色彩分析 圖像濾波1、均值濾波2、中值濾波3、高斯濾波4、雙邊濾波5、椒鹽噪聲6、高斯噪聲7、低通濾波8、高通濾波9、圖像銳化 圖像形態(tài)學(xué)處理1、腐蝕2、膨脹3、開閉操作4、形態(tài)學(xué)梯度5、頂帽6、黑帽7、分水嶺8、內(nèi)梯度與外梯度 邊緣檢測1、canny邊緣檢測2、Sobel 邊緣檢測3、Prewitt邊緣檢測4、LOG邊緣檢測5、Hough 圓與直線檢測6、閾值分割 圖像二值化1.全局閾值法2.局部閾值法3.OSTU二值化4.得到5.Ed...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 11 - 25
Halcon教程之單相機(jī)標(biāo)定在HALCON所有算子中,變量皆是如上格式,即:圖像輸入:圖像輸出:控制輸入:控制輸出。機(jī)器視覺-汪工:其中四個(gè)參數(shù)任意一個(gè)可以為空??刂戚斎肟梢允亲兞?、常量、表達(dá)式;控制輸出以及圖像輸入和輸出必須是變量。 1.caltab_points:從標(biāo)定板中讀取marks中心坐標(biāo),該坐標(biāo)值是標(biāo)定板坐標(biāo)系統(tǒng)里的坐標(biāo)值,該坐標(biāo)系統(tǒng)以標(biāo)定板為參照,向右為X正,下為Y正,垂直標(biāo)定板向下為Z正。該算子控制輸出為標(biāo)定板中心3D坐標(biāo)。2.create_calib_data:創(chuàng)建Halcon標(biāo)定數(shù)據(jù)模型。輸出一個(gè)輸出數(shù)據(jù)模型句柄。3.set_calib_data_cam_param:設(shè)定相機(jī)標(biāo)定數(shù)據(jù)模型中設(shè)置相機(jī)參數(shù)的原始值和類型。設(shè)置索引,類型,以及相機(jī)的原始內(nèi)參數(shù)等。4.set_calib_data_calib_object:在標(biāo)定模型中設(shè)定標(biāo)定對象。設(shè)定標(biāo)定對象句柄索引,標(biāo)定板坐標(biāo)點(diǎn)儲存地址。5.find_caltab:分割出圖像中的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定板區(qū)域。輸出為標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定區(qū)域,控制6.find_marks_and_pose:抽取標(biāo)定點(diǎn)并計(jì)算相機(jī)的內(nèi)參數(shù)。輸出MARKS坐標(biāo)數(shù)組,以及估算的相機(jī)外參數(shù)。即標(biāo)定板在相機(jī)坐標(biāo)系中的位姿,由3個(gè)平移量和3個(gè)旋轉(zhuǎn)量構(gòu)成。7.set_calib_data_observ_points( : : CalibDataID, CameraIdx, CalibObjIdx,CalibObjPoseIdx, Row, Column, Index, Pose : )收集算子6的標(biāo)定數(shù)據(jù),將標(biāo)定數(shù)據(jù)儲存在標(biāo)定數(shù)據(jù)模型中。輸入控制分別為標(biāo)定數(shù)據(jù)模型句柄,相機(jī)索引,標(biāo)定板索引,位姿索引,行列坐標(biāo),位姿。8.calibrate_cameras( : : CalibDataID : Error) 標(biāo)定一臺或多臺相機(jī),依據(jù)CalibDataID中的數(shù)據(jù)??刂戚敵銎骄`差。9.get_calib_data( : : CalibDataID, ItemType, ItemIdx, DataName : DataValue) 獲得標(biāo)定數(shù)據(jù)。依靠索引號和數(shù)據(jù)名稱來返回輸出的數(shù)據(jù)值。可查詢與模型相關(guān)的數(shù)據(jù),與相機(jī)相關(guān)的數(shù)據(jù)(包括相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)等),與標(biāo)定對象相關(guān)的數(shù)據(jù),與標(biāo)定對象的姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)??刂戚敵鍪且樵兊臉?biāo)定數(shù)據(jù)。如:get_calib_da...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 11 - 20
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 11 - 16
Halcon學(xué)習(xí)教程之二:攝像頭獲取圖像和相關(guān)參數(shù)1、close_all_framegrabbers ( : : : )   關(guān)閉所有圖像采集設(shè)備。2、close_framegrabber ( : : AcqHandle : )    關(guān)閉Handle為AcqHandle的圖像采集設(shè)備。3、open_framegrabber ( : : Name, HorizontalResolution,VerticalResolution, ImageWidth, ImageHeight, StartRow, StartColumn,Field, BitsPerChannel, ColorSpace, Generic, ExternalTrigger,CameraType, Device, Port, LineIn : AcqHandle )     打開圖像采集設(shè)備參數(shù)信息:   Name:圖像采集設(shè)備的名稱   HorizontalResolution和VerticalResolution:分別指預(yù)期的圖像采集接口的水平分辨率和垂直分辨率   ImageWidth和ImageHeight:指預(yù)期圖像的寬度部分和高度部分。   StartRow和StartColumn:指顯示預(yù)期圖像的開始坐標(biāo)   Field:預(yù)期圖像是一半的圖像或者是完整圖像   BitsPerChannel:每像素比特?cái)?shù)和圖像通道   ColorSpace:輸出的色彩格式的抓住圖像{gray、raw、rgb、yuv、default}   Generic:通用參數(shù)與設(shè)備細(xì)節(jié)部分的具體意義。   ExternalTrig...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 10 - 16
完成halcon與C#混合編程的環(huán)境配置后,進(jìn)行界面布局設(shè)計(jì)構(gòu)思每一個(gè)按鈕所需要實(shí)現(xiàn)的功能,將Halcon導(dǎo)出的代碼復(fù)制至相應(yīng)的C#模塊下即可。 halcon源程序:dev_open_window(0, 0, 512, 512, 'black', WindowHandle)read_image (Image, 'C:/Users/Administrator/Desktop/貓.jpg')dev_display(Image)get_image_size(Image, Width, Height)rgb3_to_gray(Image, Image, Image, ImageGray)dev_display(ImageGray)注意:寫halcon程序時(shí),如果過程中的圖片需要顯示出來,則需要在每個(gè)過程中都添加dev_display(**)第一步:導(dǎo)出C#程序,建立項(xiàng)目,并添加此類 ////  File generated by HDevelop for HALCON/DOTNET (C#) Version 10.0////  This file is intended to be used with the HDevelopTemplate or//  HDevelopTemplateWPF projects located under %HALCONEXAMPLES%\c#using System;using HalconDotNet;public partial class HDevelopExport{  public HTuple hv_ExpDefaultWinHandle;  // Main procedure   private void action()  {    // Local iconic variables     HObject ho_Image, ho_ImageGray;    // Local control variables     HTuple hv_Width, hv_Height;  ...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 08 - 26
科普:機(jī)器視覺工業(yè)鏡頭專業(yè)術(shù)語詳解(圖)機(jī)器視覺系統(tǒng)中,鏡頭相當(dāng)于人的眼睛,其主要作用是將目標(biāo)的光學(xué)圖像聚焦在圖像傳感器(相機(jī))的光敏面陣上。視覺系統(tǒng)處理的所有圖像信息均通過鏡頭得到,鏡頭的質(zhì)量直接影響到視覺系統(tǒng)的整體性能。下面對機(jī)器視覺工業(yè)鏡頭的相關(guān)專業(yè)術(shù)語做以詳解。 一、遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng):  指主光線平行于鏡頭光學(xué)軸的光學(xué)系統(tǒng)。而光從物體朝向鏡頭發(fā)出,與光學(xué)軸保持平行,甚至在軸外同樣如此,則稱為物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。光從鏡頭朝向影像,與與光學(xué)軸保持平行,甚至在軸外同樣如此,則稱為影像側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。 二、遠(yuǎn)心鏡頭:  遠(yuǎn)心鏡頭指主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側(cè)的遠(yuǎn)心,成像側(cè)的遠(yuǎn)心,兩側(cè)的遠(yuǎn)心行頭等方式。通常的鏡頭 主光線與鏡頭光軸有角度,因此工件上下移動時(shí),像的大小有變化。 兩方遠(yuǎn)心境頭 主物方,像方均為主光線與光軸平行光圈可變,可以得到高的景深,比物方遠(yuǎn)心境頭更能得到穩(wěn)定的像最適合于測量用圖像處理光學(xué)系統(tǒng),但是大型化成本高 物方遠(yuǎn)心境頭 只是物方主光線與鏡頭主軸平行工件上下變化,圖像的大小基本不會變化使用同軸落射照明時(shí)的必要條件,小型化亦可對應(yīng) 像方遠(yuǎn)心境頭 只是像方主光線與鏡頭光軸平行相機(jī)側(cè)即使有安裝個(gè)體差,也可以吸收攝影倍率的變化用于色偏移補(bǔ)償,攝像機(jī)本應(yīng)都采用這種鏡頭 三、遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的特色:  優(yōu)點(diǎn):更小的尺寸。減少鏡頭數(shù)量,可降低成本。缺點(diǎn):上下移動物體表面時(shí),會改變物體尺寸或位置。  優(yōu)點(diǎn):上下移動物體表面時(shí),不會改變物體尺寸或位置。使用同軸照明時(shí)??墒褂酶〉某叽?。缺點(diǎn):未使用同軸照明時(shí),大于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的尺寸。  優(yōu)點(diǎn):與MML相似,但鏡頭凸緣后端的尺寸出現(xiàn)極大差異時(shí),會改善精確度。缺點(diǎn):與MML相似,但成本比MML更高。 四、遠(yuǎn)心:  Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小,Telecentricity越高。Telecentricity有各種不同的用途,在鏡頭使用前,把握Telecentricity很重要。遠(yuǎn)心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行,Telecentricity不好,遠(yuǎn)心鏡頭的使用效果就不好;Telecentricity可以用下圖進(jìn)行簡單的確認(rèn)。...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 07 - 03
機(jī)器視覺:給智能制造一雙慧眼機(jī)器視覺的原理和用途首先我先對機(jī)器視覺做一個(gè)簡要的介紹。我們知道人類感知世界的一個(gè)很重要的信息來源是靠視覺,而機(jī)器視覺是通過計(jì)算機(jī)來模擬人類的視覺功能讓計(jì)算機(jī)獲得相關(guān)的細(xì)節(jié)信息并且加以理解。它的原理是計(jì)算機(jī)或者是相關(guān)圖片處理器從客觀的圖像中提取信息進(jìn)行處理,加以理解并且最終用于檢測還有控制等領(lǐng)域,它涉及的領(lǐng)域包括人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理還有模式識別等很多領(lǐng)域。由于有了圖像處理還有計(jì)算機(jī)等等自動化設(shè)備的幫忙,機(jī)器視覺其實(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類的極限的,所以它的優(yōu)勢也十分明顯,包括高效率、高精度、高自動化,以及能夠很好適應(yīng)比較差的環(huán)境。所以在一些不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)的工作環(huán)境,或者是我們?nèi)祟愐曈X很難滿足要求的場合,機(jī)器視覺是可以用來代替人工視覺的。在這種檢測、測量、識別和定位等功能上,機(jī)器視覺更是能夠更好的勝任。除了以上這些,它還能夠提高生產(chǎn)效率以及自動化的程度,實(shí)現(xiàn)信息集成,所以在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,是智能制造很重要的基礎(chǔ)。機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用分類我們在這里重點(diǎn)講一下機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用是怎么樣進(jìn)行分類的。它依照工作環(huán)境可以分為,一種是在大規(guī)?;蛘呤钦f測試要求能力高的生產(chǎn)線上,比如說分裝、印刷、分揀或者是在野外這樣的不適合人員工作的環(huán)境中用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測量或者測試。這樣能夠達(dá)到人工無法達(dá)到的可靠性,或者是自動化程度。另外一種是必須要用到高性能或者精密儀器組件的專業(yè)設(shè)備。其實(shí)最早帶動整個(gè)機(jī)器視覺行業(yè)的是半導(dǎo)體制造設(shè)備,比如說上游晶圓加工的分類切割,這樣的設(shè)備都非常依賴高精度的測量和對運(yùn)動的部件進(jìn)行引導(dǎo)和定位。除了在工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器視覺的應(yīng)用比較成熟之外,在一些非工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器視覺的優(yōu)勢同樣是很明顯的,具備非常大的發(fā)展運(yùn)用空間。因?yàn)闄C(jī)器視覺它成本低、運(yùn)用廣泛、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn),它在交通行業(yè),一些車牌識別、流量控制、違章識別都可以得到廣泛的運(yùn)用,比如說另外一些細(xì)分新行業(yè)如森林防火、飛機(jī)跑道異物檢測,比如說大疆精靈4無人機(jī)就首次引入了機(jī)器視覺。非工業(yè)領(lǐng)域同時(shí)還包括三維和多維的,機(jī)器視覺同樣也有很巨大的空間。比如說前沿技術(shù)帶來的一些新領(lǐng)域,像無人機(jī)、服務(wù)器人都對機(jī)器視覺提出了新的要求。那么未來對機(jī)器視覺的應(yīng)用會越來越多,機(jī)器視覺也可以促進(jìn)服務(wù)機(jī)器人這樣的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,讓機(jī)器人能夠在更多的場合得到應(yīng)用。機(jī)器視覺的組成與產(chǎn)業(yè)鏈接下來我們講一下第二部分,就...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 07 - 03
機(jī)器視覺相機(jī)介紹 機(jī)器視覺專業(yè)論壇1、簡介              機(jī)器視覺相機(jī)的目的是將通過鏡頭投影到傳感器的圖像傳送到能夠儲存、分析和(或者)顯示的機(jī)器設(shè)備上??梢杂靡粋€(gè)簡單的終端顯示圖像,例如利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示、存儲以及分析圖像。2、分類       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。3、CCD與CMOS區(qū)別CCD和CMOS是現(xiàn)在普遍采用的兩種圖像工藝技術(shù),它們之間的主要差異在于傳送方式的不同,用過相機(jī)的人肯定對這兩個(gè)名詞不會陌生,可是對它們之間的性能區(qū)別,卻并不是很了解。這里將做簡單的比較說明。1)噪聲差異:由于CMOS的每個(gè)感光二極管都需要搭配一個(gè)放大器,若以百萬像素計(jì)算的話,那就需要上百萬個(gè)的放大器,然而放大器屬于模擬電路,很難讓所得的每個(gè)結(jié)果都保持一致。而CCD只需要一個(gè)放大器放在芯片邊緣,與CMOS相比,它的噪聲相對減少很多,大大提高了圖像品質(zhì)。2)耗電量差異:CMOS采用主動式圖像采集方式,感光二極管所產(chǎn)生的電荷會直接由旁邊的電晶體放大輸出;而CCD為被動式采集方式,必須外加12~18V的電壓以使每個(gè)像素中的電荷移送到傳輸通道。因此CCD就必須設(shè)計(jì)更精密的電源線路和耐壓強(qiáng)度,這樣使得CCD的耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出CMOS,根據(jù)計(jì)算CMOS的耗電量僅是CCD的1/8~1/10。3)分辨率差異:由于CMOS的每個(gè)像素都比CCD復(fù)雜,且其像素尺寸很難達(dá)到CCD的水平,因此,當(dāng)我們比較相同尺寸的CCD與CMOS時(shí),CCD的分辨率通常會優(yōu)于CMOS傳感器的水平。例如,維視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司生產(chǎn)的4.40μm*4.40μm像元大小的CCD相機(jī)分辨率為1628*1236,而5.2μm*5.2μm像元大小的CMOS相機(jī)分辨率為1280*1024,對比結(jié)果明顯得出:同尺寸大...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 06 - 06
機(jī)器視覺基礎(chǔ)及硬件選型.pdf

【科普】工業(yè)鏡頭和家用鏡頭的特點(diǎn)和區(qū)別

【科普】工業(yè)鏡頭和家用鏡頭的特點(diǎn)和區(qū)別

一、 工業(yè)鏡頭的特點(diǎn)及分類

光學(xué)鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,其功能就是光學(xué)成像。鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的重要組件,對成像質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用,它對成像質(zhì)量的幾個(gè)最主要指標(biāo)都有影響,包括:分辨率、對比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多,而且質(zhì)量差異也非常大,但一般用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往對鏡頭的選擇重視不夠,導(dǎo)致不能得到理想的圖像,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)失敗。

工業(yè)鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,如果沒有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒有鏡頭,那么攝像頭所輸出的圖像;就是白茫茫的一片,沒有清晰的圖像輸出,這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí),也就是人們常說的近視眼,眼前的景物就變得模糊不清;攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象,當(dāng)圖像變得不清楚時(shí),可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn),改變CCD芯片與工業(yè)鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置),可以將模糊的圖像變得清晰。由此可見,鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距,施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。

1、工業(yè)鏡頭的安裝尺寸,接口

所有的攝像機(jī)鏡頭均是螺紋口的,CCD攝像機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。
C安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。

C S安裝座:特種C安裝,此時(shí)應(yīng)將攝像機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)C S安裝座攝像機(jī)上時(shí),則需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。

2、鏡頭的尺寸

以攝像機(jī)鏡頭尺寸分鏡頭可以分為1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格,下面是一個(gè)簡單的芯片尺寸規(guī)格表:

攝像機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝像機(jī)的CCD尺寸而定,兩者應(yīng)相對應(yīng)。大概:

★ 攝像機(jī)的CCD靶面大小為1/2英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/2英寸。

★ 攝像機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/3英寸。

★ 攝像機(jī)的CCD靶面大小為1/4英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/4英寸。

如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸大時(shí),將使圖像視野比鏡頭視野小,即不能很好地利用鏡頭的視野;如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸小時(shí),將發(fā)生“隧道效應(yīng)”,即圖像有圓形的黑框,像在隧道里拍的一樣。
監(jiān)控相機(jī)一般都比較小,甚至小于1/3英寸;工業(yè)相機(jī)稍微大一些,一般1/2英寸到1英寸不等;傳統(tǒng)的135相機(jī)底片比當(dāng)前的一般感光芯片都大,36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸),畫面對角線長度為43mm(1.7英寸),即是1.7英寸的,120中幅相機(jī),其感光面尺寸有三種:45×60mm、60×60mm和90×60mm,可見畫幅更大。
3、鏡頭的光圈,F(xiàn)值

光圈的主要作用是通過控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。光圈越大,靶面成像照度越大,攝像機(jī)輸出信號強(qiáng)度越大,信噪比越高。

可以理解,通光孔徑越大,通過的光量越大;但我們關(guān)心的是到達(dá)芯片的光量,而焦距越長,意味著芯片離鏡頭中心越遠(yuǎn),相應(yīng)的光就越弱,所以,標(biāo)準(zhǔn)光圈大小的參數(shù)應(yīng)該與兩個(gè)變量有關(guān),孔徑,焦距。

光圈系數(shù),即F值即是用來表征光圈的大小的參數(shù)。它等于鏡頭焦距f和通光孔徑D之比。光通量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,光通量越大。F值的規(guī)律是后一個(gè)值正好是前一個(gè)數(shù)值的√2 倍,所以,光圈調(diào)大一擋,光量減少2倍。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級。
一般光圈都可以調(diào)節(jié),從而有手動光圈和自動光圈之分。

手動光圈工業(yè)鏡頭是的最簡單的工業(yè)鏡頭,適用于光照條件相對穩(wěn)定的條件下,手動光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的—個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo),應(yīng)采用自動光圈工業(yè)鏡頭,比如在戶外或人工照明經(jīng)常開關(guān)的地方,自動光圈鏡頭的光圈的動作由馬達(dá)驅(qū)動,馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號。

自動光圈工業(yè)鏡頭又有兩類:一類是將一個(gè)視頻信號及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈,鏡頭本身包含放大器電路,用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的控制,這稱為視頻(VIDEO)驅(qū)動型;另一類則利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,稱為直流(DC)驅(qū)動型,這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá),要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。

對于各類自動光圈工業(yè)鏡頭,通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕,一是ALC調(diào)節(jié) (測光調(diào)節(jié)),有以峰值測光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測光兩種選擇, 一般取平均測光檔;另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)(靈敏度),可將輸出圖像變得明亮或者暗淡
4、工業(yè)鏡頭的視角,焦距

焦距的大小決定著視場角的大小,焦距數(shù)值小,視場角大,所觀察的范圍也大,但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場角小,觀察范圍小,只要焦距選擇合適,即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一一對應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該充分考慮是觀測細(xì)節(jié)重要,還是有一個(gè)大的觀測范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長焦距鏡頭;如果看近距離大場面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。
1)焦距的計(jì)算:

鏡頭的焦距,視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下:

f=wL/W

f:鏡頭焦距

w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)

W:被攝物體寬度

L:被攝物體至鏡頭的距離

高度可以類比。

2)視場角的計(jì)算:

tg( ωH/2)=h/2f = W/L tg( ωV /2)=v /2f = H/L

ωH:水平視場角

ωV:垂直視場角

f:鏡頭的焦距

h:攝像機(jī)靶面的水平寬度

v:攝像機(jī)靶面的垂直高度

W:最大可見物體寬度的一半

H:最大可見物體高度的一半

L:被攝物體至鏡頭的距離

垂直視角可以類比。

3)鏡頭按視角分類

鏡頭按視角分可以分為:

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角3 0度左右,在1/2英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為1 2 mm,在1/3英寸CCD攝像機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8 mm。只所以稱30度視角的鏡頭是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭是因?yàn)槿搜鄣挠行б暯谴蟾攀?0度。

廣角鏡頭:視角9 0度以上,焦距可小于幾毫米,可提供較寬廣的視景。

遠(yuǎn)攝鏡頭:視角2 0度以內(nèi),焦距可達(dá)幾米甚至幾十米,此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察范圍變小。

4)鏡頭按焦距分類

鏡頭從焦距上分為:

短焦距鏡頭:因入射角較寬,可提供一個(gè)較寬廣的視野。

中焦距鏡頭:標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,焦距的長度視C C D的尺寸而定。

長焦距鏡頭:因入射角較狹窄,故僅能提供狹窄視景,適用于長距離監(jiān)視。

按焦距分類和按視角分類是對應(yīng)的。

5)定焦鏡頭和變焦鏡頭

有些鏡頭的焦點(diǎn)是固定的,而有些鏡頭的焦點(diǎn)是可變的,這分別稱為定焦鏡頭和變焦鏡頭。

變焦鏡頭也常被成為變倍鏡頭,它的焦距連續(xù)可變,即可將遠(yuǎn)距離物體放大,同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭兩大類。典型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0-36mm,F(xiàn)1.2)、8倍(4.5-36mm,F(xiàn)1.6)、1 0倍(8.0-80mm,F(xiàn)1.2)、12倍(6.0-72mm,F(xiàn)1.2)、2 0倍(10-200mm,F(xiàn)1.2)等檔次,并以電動伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。

5、鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變,但對用戶而言,需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位。

6、特殊鏡頭

在特殊的安全鏡頭族群中,值得一提的品種包括光纖鏡頭、管道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、自動聚焦鏡頭、安定鏡頭和長程鏡頭。這些鏡頭各有所長,可以實(shí)現(xiàn)普通鏡頭所無法完成的特殊功能。

1)光纖鏡頭和管道鏡頭

設(shè)計(jì)難度較大的監(jiān)控系統(tǒng)中往往需要使用粘連光纖束鏡頭。與通常用于視頻信號傳輸?shù)膯文9饫w和多模光纖不同,這種光纖束是由上千根單獨(dú)的玻璃光纖粘連在一起組成的。它可以將物鏡得到的光學(xué)圖像傳輸?shù)绞畮桌迕椎綆酌走h(yuǎn)的地方。中繼鏡頭從光纖束處理到圖像后,再將其傳送到攝像機(jī)的傳感器上。通過光纖鏡頭取得的畫面,其質(zhì)量不如通過普通鏡頭取得的畫面好。因此,這種鏡頭只能用在普通鏡頭無法解決問題的場合。光纖鏡頭分為剛性和柔性兩種。
高分辨率(450線)的粘連光纖束中有幾萬根玻璃纖維,光學(xué)圖像就是通過這些纖維從一端傳輸?shù)搅硪欢?,每根光纖在光纖束兩端的幾何陣列中所處的位置完全相同。完整的“光纖鏡頭”除了包括這個(gè)光纖束外,還需要在前面加裝成像用的物鏡,在后端加裝傳遞圖像用的中繼鏡頭(以便圖像會聚到傳感器上)。光纖鏡頭通常用于穿過厚墻對隔壁房間的監(jiān)視,有時(shí)也用在必須將攝像機(jī)與鏡頭分開一端距離的場合。 另一種常用的長距離采光鏡頭是管道(borescope)鏡頭。管道鏡頭由直徑為0.04~0.5英寸、長6~30英寸的通光管、桿狀鏡頭和多聯(lián)式中繼鏡頭共同組成。中間的鏡頭用于將物鏡形成的光學(xué)圖像傳送給后面的鏡頭,進(jìn)而傳送到攝像機(jī)傳感器上。單桿鏡頭使用的是獨(dú)特的GRIN(graded index,漸變折射率)玻璃桿,光學(xué)圖像在通過它之間能夠重新聚焦。由于桿和鏡頭的直徑都很小,只有少量的光線能透入攝像機(jī)內(nèi)部,因此這種系統(tǒng)的光學(xué)速度較慢,通常為f/11和f/30。這一特性使得管道鏡頭只能與光線充足的場景和高靈敏度的攝像機(jī)配用。因?yàn)楣艿犁R頭中使用的都是玻璃透鏡,它的圖像質(zhì)量比光纖鏡頭要好一些。

2)分像鏡頭

能夠?qū)蓚€(gè)單獨(dú)場景同時(shí)成像的同一攝像機(jī)上的鏡頭稱作分像鏡頭或雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個(gè)分開的透鏡或雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個(gè)分開的透鏡獲取兩個(gè)場景的圖像后,再將其投射到攝像機(jī)的傳感器上,其中的兩個(gè)透鏡焦距可能相同,也可能不同;可能朝向同一方向,也可能朝向不同的方向。

分像鏡頭的轉(zhuǎn)接器可以起到同樣的作用。除了用于連接攝像機(jī)的接口外,轉(zhuǎn)接器上還有兩個(gè)C型接口或CS接口,可以連接兩個(gè)普通鏡頭,從而實(shí)現(xiàn)“一機(jī)兩景”。根據(jù)雙焦鏡頭設(shè)計(jì)的不同,最后得到的雙景圖像可以是左右分割的,也可以是上下分割的。所以定焦鏡頭、變焦鏡頭、針孔鏡頭或其它鏡頭,只要其接口是C型或CS型的,就都可以用到這種轉(zhuǎn)換器上。側(cè)鏡位置安裝的可調(diào)式反射鏡可以改變鏡頭觀察的方向。在側(cè)鏡旁邊再加裝一只反射鏡,就可以讓兩中鏡頭對準(zhǔn)同一場景。在這種情況下,如果前鏡使用廣角鏡頭(6.5mm),側(cè)鏡使用狹角鏡頭(75mm),就構(gòu)成一個(gè)雙焦鏡頭,與之相連的攝像機(jī)可以同時(shí)看到同一場景的廣角和狹角的圖像。在左右分割時(shí),每個(gè)鏡頭的水平視場都變?yōu)檎G闆r下的1/2(每個(gè)鏡頭只能使用傳感器的一半寬度)。將分像鏡頭旋轉(zhuǎn)90°,可以得到上下分割的圖像。雙焦鏡頭在監(jiān)視器上形成的圖像是倒轉(zhuǎn)的,因此需要將攝像機(jī)倒轉(zhuǎn)過來安裝。

三向光學(xué)分像鏡頭可以同時(shí)觀察三個(gè)不同的場景。三分鏡頭主要用于觀察丁字型走廊,但是也可以作其它用途。使用三分鏡頭,可以同時(shí)觀察三個(gè)不同的場景(放大倍數(shù)可以相同,也可以不同),而這三個(gè)場景是顯示在同一監(jiān)視器上。這樣,我們就節(jié)省了兩只攝像機(jī)、兩臺監(jiān)視器和一只畫面分割器。每個(gè)場景占據(jù)在監(jiān)視器屏幕的1/3面積。鏡頭上的可調(diào)光學(xué)器件允許分別調(diào)節(jié)三個(gè)物鏡的仰角,以適用長短不同的走廊需要(長走廊鏡頭接近水平,短走廊需要鏡頭略微沖下)。與雙分鏡頭一樣,攝像機(jī)也要倒轉(zhuǎn)安裝。

3)拐角鏡頭

拐角鏡頭使得攝像機(jī)可以做貼墻式的安裝,即攝像機(jī)與軸線與墻面相平行。【科普】工業(yè)鏡頭和家用鏡頭的特點(diǎn)和區(qū)別

在墻壁后面的空間比較有限的場合,像柜員機(jī)、天花板或升降機(jī)內(nèi),拐角鏡頭將會是一個(gè)很好的解決方案。拐角光學(xué)鏡頭使得2.6mm鏡頭的軸線變得與攝像機(jī)的軸線相垂直,因?yàn)?.6mm鏡頭的視場可以達(dá)到110°,所以使用反光鏡來解決這個(gè)問題將是不可能的。因?yàn)槠矫娣瓷溏R無法將全部場景反射到攝像機(jī)鏡頭上。這種黑邊(vignitting)現(xiàn)象將使得我們無法在監(jiān)視器上看到場景的部分邊緣。

拐角轉(zhuǎn)接器可以套接所有焦距的鏡頭,但鏡頭必須帶有C型或CS型的接口。

4)中繼鏡頭

中繼鏡頭用來將鏡頭或粘連光纖束聚焦的光學(xué)圖像傳送到攝像機(jī)傳感器上。這種鏡頭必須與其它物鏡一起使用,其自身不能成像。在與光纖鏡頭配用時(shí),它將光纖束輸出端上面的圖像投射到傳感器上。與分像鏡頭或拐角鏡頭配用時(shí),它也可以將雙景圖像或改向的圖像投射到傳感器上。中繼鏡頭可以被看作是一個(gè)沒有放大倍數(shù)的附加鏡頭,在與普通鏡頭配用時(shí),它的主要作用是使得鏡頭和傳感器之間的距離適當(dāng)增大。

5)自動聚焦鏡頭

自動聚焦鏡頭在安全方面的應(yīng)用相當(dāng)有限,這是因?yàn)樗膬r(jià)格比普通的手動調(diào)焦鏡頭要昂貴。自動聚焦鏡頭主要用于便攜式家用攝錄機(jī)。這種機(jī)器所使用的鏡頭都是變焦鏡頭。

自動聚焦技術(shù)共有三種:主動紅外測距、超聲波定位和固態(tài)三角測量

主動紅外自動聚焦使用的是三角測量原理。鏡頭中有一個(gè)發(fā)光二極管,可以向變焦鏡頭場景中心區(qū)域發(fā)射一小束紅外線。接收透鏡將反射回來的紅外光投射到鏡頭旁的兩個(gè)硅探頭上。鏡頭內(nèi)的微處理器電路再根據(jù)鏡頭聚焦環(huán)的物理位置和CCD傳感器上得來的數(shù)據(jù)計(jì)算出目標(biāo)與攝像機(jī)之間的距離。之后,微處理器電路會控制變焦鏡頭上的電動聚焦環(huán),使中心目標(biāo)清晰地聚焦在傳感器上。

自動聚焦鏡頭不能適用于所有的工作場合。如果目標(biāo)不反射紅外光,或目標(biāo)將所有紅外光都反射到了其它方向,從而致使攝像機(jī)接收不到回光,或目標(biāo)超出了系統(tǒng)的工作范圍,都將無法觸發(fā)系統(tǒng)的自動聚焦功能。

6)安定鏡頭

在安全系統(tǒng)中,當(dāng)鏡頭和攝像機(jī)在觀察場景時(shí)晃動或震動時(shí),就需要使用安定鏡頭。安定鏡頭廣泛應(yīng)用在手提式攝錄機(jī)、車載攝像機(jī)、空中平臺攝像機(jī)和船載攝像機(jī)系統(tǒng)中。安定鏡頭可以抵消攝像機(jī)因風(fēng)吹而引起的嚴(yán)重晃動。這種鏡頭系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有活動光學(xué)器件,并通過這種器件的反向移動來抵消攝像機(jī)和場景之間相對移動。

二、 家用鏡頭的分類及特點(diǎn)

1、鏡頭一般按照焦距大小分類:

魚眼鏡頭;微距鏡頭;廣角鏡頭;標(biāo)準(zhǔn)鏡頭;長焦鏡頭;超長焦鏡頭;變焦鏡頭等;

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:拍攝風(fēng)景及人物都可以,介于廣角與長焦之間;

長焦鏡頭:拍攝遠(yuǎn)處人物特寫及遠(yuǎn)處物體,如體育比賽;

廣角鏡頭:拍攝風(fēng)景及大場面焦距無限遠(yuǎn);

魚眼鏡頭:視角180度,畸變大,特殊用途;

微距鏡頭:拍攝較小物體近距離拍攝如小螞蟻等;

超長焦鏡頭:可以拍攝月亮及星星;

變焦鏡頭:焦距可以根據(jù)拍攝物體改變的鏡頭,可以拍出運(yùn)動效果。

三、工業(yè)鏡頭和家用鏡頭的區(qū)別

1、清晰度不同

鏡頭在成像面中心的分辨率是最高的,在邊緣的差之。普通鏡頭在中心分辨率可以基本滿足清晰度的同時(shí),邊緣的清晰度降低很多,總體清晰度可滿足普通攝像機(jī)44萬像素的要求。 決定鏡頭清晰度的關(guān)鍵因素有三個(gè):

1)鏡片材質(zhì)和純度。鏡片的雜質(zhì)越少,其產(chǎn)生的干擾光線越少,畫面清晰度更高;

2)鏡片的研磨精度。鏡片的研磨精度有研磨設(shè)備決定,目前國內(nèi)鏡頭較國外鏡頭的差異就幾種的這點(diǎn)上;

3)鏡片的鍍膜精度。對鍍膜工藝的精確控制也是鏡頭清晰度的決定因素之一。另外百萬像素鏡頭采用非球面鏡片,可減低像差,在相對于普通鏡頭提高清晰度的同時(shí)做到了小型化的設(shè)計(jì);通過特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù),從圖像中心到周邊部分的畫質(zhì)實(shí)現(xiàn)高解像力、高對比度的畫面,比傳統(tǒng)鏡頭提高了大約2.5倍以上的解像力,即使是在圖像剪切或放大功能時(shí),依然能保證高畫質(zhì)。

2、光譜透射能力不同

鏡頭的光譜透射能力也有助于畫面清晰度的提高。寬頻率光線的透射,將大大提高攝像機(jī)靶面的受光量。可增強(qiáng)畫面的對比度和亮度,對畫面的細(xì)節(jié)表現(xiàn)更豐富。

3、光譜矯正能力不同

只有寬光譜的透射能力對于高清晰成像還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如果鏡頭的光譜矯正能力不足,反而將使部分波長的光不能準(zhǔn)確的在攝像機(jī)靶面上成像,致使虛像的產(chǎn)生。這種技術(shù)是普通鏡片通過鍍膜無法實(shí)現(xiàn)的。KOWA采用ED(超低色散)鏡片,可以很好的解決此問題。例如KOWA的LMZ0812AMPDC-IR就是一款對應(yīng)300萬像素紅外無偏焦鏡頭,可以將可見光和非可見光同時(shí)準(zhǔn)確的在攝像機(jī)靶面上成像,得到高清的畫面效果。

中國機(jī)器視覺商城知名的百萬像素工業(yè)鏡頭品牌有Computar、意大利OPTO、賓得等。各大鏡頭廠商均推出了不同焦距段的高清產(chǎn)品,給用戶提供了更多的選擇。隨著ED鏡片、自動聚焦等功能在高清鏡頭中的應(yīng)用,使得高清產(chǎn)品成為市場的主流

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發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 11
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發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 09
1、初始化參數(shù)  在接線之前,先初始化參數(shù)?! ≡诳刂瓶ㄉ希哼x好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時(shí)默認(rèn)使能信號關(guān)閉;將此狀態(tài)保存,確??刂瓶ㄔ俅紊想姇r(shí)即為此狀態(tài)。  在伺服電機(jī)上:設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來說,建議使伺服工作中的最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓?! ?、接線  將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復(fù)查接線沒有錯(cuò)誤后,電機(jī)和控制卡(以及PC)上電。此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動,而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動,如果不是這樣,檢查使能信號的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動電機(jī),檢查控制卡是否可以正確檢測到步進(jìn)伺服電機(jī)位置的變化,否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置  3、試方向  對于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),如果反饋信號的方向不正確,后果肯定是災(zāi)難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動,這就是傳說中的“零漂”?! ∫话憧刂瓶ㄉ隙紩幸种屏闫闹噶罨騾?shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù),看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個(gè)指令(參數(shù))控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù),電機(jī)正轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)增加;給出負(fù)數(shù),電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)減小。如果電機(jī)帶有負(fù)載,行程有限,不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓,建議在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù),使其一致?! ?、抑制零漂  在閉環(huán)控制過程中,零漂的存在會對控制效果有一定的影響,最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零漂的參數(shù),仔細(xì)調(diào)整,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性,所以,不必要求伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對為零?! ?、建立閉環(huán)控制  再次通過控制卡將伺服使能信號放開,在控制卡上輸入一個(gè)較小的比例增益,至于多大算較小,這...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 06
圖像處理與機(jī)器視覺第一章 圖像增強(qiáng)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀  圖像在采集過程中不可避免的會受到傳感器靈敏度、噪聲干擾以及模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)量化問題等各種因素的影響,而導(dǎo)致圖像無法達(dá)到令人滿意的視覺效果,為了實(shí)現(xiàn)人眼觀察或者機(jī)器自動分析、識別的目的,對原始圖像所做的改善行為,就被稱作圖像增強(qiáng)。圖像增強(qiáng)包涵了非常廣泛的內(nèi)容,凡是改變原始圖像的結(jié)構(gòu)關(guān)系以取得更好的判斷和應(yīng)用效果的所有處理手段,都可以歸結(jié)為圖像增強(qiáng)處理,其目的就是為了改善圖像的質(zhì)量和視覺效果,或?qū)D像轉(zhuǎn)換成更適合于人眼觀察或機(jī)器分析、識別的形式,以便從中獲取更加有用的信息?! 〕S玫膱D像增強(qiáng)處理方式包括灰度變換、直方圖修正、圖像銳化、噪聲去除、幾何畸變校正、頻域?yàn)V波和彩色增強(qiáng)等。由于圖像增強(qiáng)與感興趣的物體特性、觀察者的習(xí)慣和處理目的密切相關(guān),盡管處理方式多種多樣,但它帶有很強(qiáng)的針對性。因此,圖像增強(qiáng)算法的應(yīng)用也是有針對性的,并不存在一種通用的、適應(yīng)各種應(yīng)用場合的增強(qiáng)算法。于是,為了使各種不同特定目的的圖像質(zhì)量得到改善,產(chǎn)生了多種圖像增強(qiáng)算法。這些算法根據(jù)處理空間的不同分為基于空間域的圖像增強(qiáng)算法和基于變換域的圖像增強(qiáng)算法。基于空間域的圖像增強(qiáng)算法又可以分為空域的變換增強(qiáng)算法、空域的濾波增強(qiáng)算法以及空域的彩色增強(qiáng)算法;基于變換域的圖像增強(qiáng)算法可以分為頻域的平滑增強(qiáng)算法、頻域的銳化增強(qiáng)算法以及頻域的彩色增強(qiáng)算法。  盡管各種圖像增強(qiáng)技術(shù)已取得了長足的發(fā)展,形成了許多成熟、經(jīng)典的處理方法,但新的增強(qiáng)技術(shù)依然在日新月異地發(fā)展完善,不斷推陳出新,其中尤其以不引起圖像模糊的去噪聲方法(如空域的局部統(tǒng)計(jì)法)和新的頻域?yàn)V波器增強(qiáng)技術(shù)(如小波變換,K-L變換等)最為引人矚目?! 〉诙?圖像增強(qiáng)的基本方法  一般而言,圖像增強(qiáng)是根據(jù)具體的應(yīng)用場景和圖像的模糊情況而采用特定的增強(qiáng)方法來突出圖像中的某些信息,削弱或消除無關(guān)信息,以達(dá)到強(qiáng)調(diào)圖像的整體或局...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 05
Python 圖像處理庫 Pillow 入門(含代碼)Pillow是Python里的圖像處理庫(PIL:Python Image Library),提供了了廣泛的文件格式支持,強(qiáng)大的圖像處理能力,主要包括圖像儲存、圖像顯示、格式轉(zhuǎn)換以及基本的圖像處理操作等。 1)使用 Image 類PIL最重要的類是 Image class, 你可以通過多種方法創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例;你可以從文件加載圖像,或者處理其他圖像, 或者從 scratch 創(chuàng)建。要從文件加載圖像,可以使用open( )函數(shù),在Image模塊中: from PIL import Image im = Image.open("E:/photoshop/1.jpg")加載成功后,將返回一個(gè)Image對象,可以通過使用示例屬性查看文件內(nèi)容: print(im.format, im.size, im.mode)('JPEG', (600, 351), 'RGB')format 這個(gè)屬性標(biāo)識了圖像來源。如果圖像不是從文件讀取它的值就是None。size屬性是一個(gè)二元tuple,包含width和height(寬度和高度,單位都是px)。 mode 屬性定義了圖像bands的數(shù)量和名稱,以及像素類型和深度。常見的modes 有 “L” (luminance) 表示灰度圖像, “RGB” 表示真彩色圖像, and “CMYK” 表示出版圖像。如果文件打開錯(cuò)誤,返回 IOError 錯(cuò)誤。只要你有了 Image 類的實(shí)例,你就可以通過類的方法處理圖像。比如,下列方法可以顯示圖像:im.show()2)讀寫圖像PIL 模塊支持大量圖片格式。使用在 Image 模塊的 op...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 25
當(dāng)機(jī)器視覺遇到“人工智能-工業(yè)4.0”.....人們感知外界信息的80%是通過眼睛獲得的,圖像包含的信息量是最巨大的。機(jī)器視覺給機(jī)器人裝上了“眼睛”,成為工業(yè)4.0的重點(diǎn),互促發(fā)展是技術(shù)的必然,更是時(shí)代的選擇。 工業(yè)4.0是什么?在人類歷史發(fā)展前期,生產(chǎn)力的增長幾不可察,生活水平的提升也非常緩慢。而從200多年前開始,生產(chǎn)力發(fā)生了飛躍性變化,這一翻天覆地的變化得益于工業(yè)革命。如果將工業(yè)的發(fā)展歷史分成4個(gè)時(shí)代,那么工業(yè)革命1.0使機(jī)器生產(chǎn)代替了手工勞動;工業(yè)革命2.0實(shí)現(xiàn)了流水線生產(chǎn);工業(yè)革命3.0實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。工業(yè)生產(chǎn)方式則依次經(jīng)歷了機(jī)械化、流水線生產(chǎn)、自動化。2013年4月,在漢諾威工業(yè)博覽會上,德國正式推出工業(yè)4.0的概念,旨在提升制造業(yè)的智能化水平。德國工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速、有效、個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”。在成產(chǎn)層面,“工業(yè)4.0”是生產(chǎn)設(shè)備間的互聯(lián)、設(shè)備和產(chǎn)品的互聯(lián)、虛擬與現(xiàn)實(shí)的互聯(lián),甚至是未來的萬物互聯(lián)。工業(yè)4.0理念的提出促進(jìn)了智能工廠的實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)方式必將迎來巨大改變。工業(yè)4.0--機(jī)器視覺是核心目前視覺技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用大致可分為兩類:質(zhì)量控制和輔助生產(chǎn)。其中,質(zhì)量控制主要是指對產(chǎn)品缺陷的檢測,識別不良品,此類設(shè)備在國內(nèi)外自動化生產(chǎn)線已有廣泛使用。輔助生產(chǎn)則是利用視覺技術(shù)給機(jī)器人提供動作執(zhí)行依據(jù),國內(nèi)市場尚待開發(fā)。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,勢必引起機(jī)器視覺新增長。我國正處于工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展拐點(diǎn),市場潛力巨大,據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)估計(jì),中國市場對工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展占主導(dǎo)地位,2018年全球三分之一的工業(yè)機(jī)器人將會安裝在中國,這勢必會引發(fā)機(jī)器視覺的廣泛應(yīng)用。機(jī)器視覺是人類視覺的延伸,與多種技術(shù)的融合逐步加深,將成...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 18
最新機(jī)器人視覺系統(tǒng)介紹,給機(jī)器人裝上“眼睛”機(jī)器視覺概述使機(jī)器具有像人一樣的視覺功能,從而實(shí)現(xiàn)各種檢測、判斷、識別、測量等功能。一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)組成包括:圖像采集單元(光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺),圖像處理分析單元(工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面),執(zhí)行單元(電傳單元、機(jī)械單元)機(jī)器視覺系統(tǒng)通過圖像采集單元將待檢測目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,并傳送給圖像處理分析單元。圖像處理分析單元的核心為圖像處理分析軟件,它包括圖像增強(qiáng)與校正、圖像分割、特征提取、圖像識別與理解等方面。輸出目標(biāo)的質(zhì)量判斷、規(guī)格測量等分析結(jié)果。分析結(jié)果輸出至圖像界面,或通過電傳單元(PLC等)傳遞給機(jī)械單元執(zhí)行相應(yīng)操作,如剔除、報(bào)警等,或通過機(jī)械臂執(zhí)行分揀、抓舉等動作。機(jī)器視覺優(yōu)勢機(jī)器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動化的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)很高的分辨率精度與速度。機(jī)器視覺系統(tǒng)與被檢測對象無接觸,安全可靠。人工檢測與機(jī)器視覺自動檢測的主要區(qū)別有: 機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域?識別標(biāo)準(zhǔn)一維碼、二維碼的解碼光學(xué)字符識別(OCR)和確認(rèn)(OCV)?檢測色彩和瑕疵檢測零件或部件的有無檢測目標(biāo)位置和方向檢測?測量尺寸和容量檢測預(yù)設(shè)標(biāo)記的測量,如孔位到孔位的距離?機(jī)械手引導(dǎo)輸出空間坐標(biāo)引導(dǎo)機(jī)械手精確定位 機(jī)器視覺系統(tǒng)的分類?智能相機(jī)?基于嵌入式?基于PC 機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成?圖像獲?。汗庠?、鏡頭、相機(jī)、采集卡、機(jī)械平臺?圖像處理與分析:工控主機(jī)、圖像處理分析軟件、圖形交互界面。?判決執(zhí)行:電傳單元、機(jī)械單元?光源---種類LED:壽命長/可以有各種顏色/便于做成各種復(fù)雜形狀/光均勻穩(wěn)定/可以閃光;熒光燈:光場均勻/價(jià)格便宜/亮度較LED高;鹵素?zé)簦毫炼忍貏e高/通過光纖傳輸后可做成;氙燈:使用壽命約1000小時(shí)/亮度高,色溫與日光接近。(大部分機(jī)器視覺照明采用LED) ?光源---光路...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 12
西門子PLC通訊方式你知道多少?西門子作為最早進(jìn)入中國市場的工控廠家,其市場占有率一直非常高。西門子PLC的品質(zhì)非常好,其網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、開放性深受工控人員的喜愛,而且編程軟件分類多,使用方便。在國內(nèi)工控界具有顯著地位。雖然大家對西門子PLC都有一定的了解,但要你說出西門子PLC各種通信方式的特點(diǎn),相信很多人都不能完整答出。下面就是幾種常見的西門子通信方式? 一、PPI通訊PPI協(xié)議是S7-200CPU最基本的通信方式,通過原來自身的端口(PORT0或PORT1)就可以實(shí)現(xiàn)通信,是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式。 二、RS485串口通訊第三方設(shè)備大部分支持,西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。最簡單的情況是只用發(fā)送指令(XMT)向打印機(jī)或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況,都必須通過S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)選擇了自由口模式,用戶可以通過發(fā)送指令(XMT)、接收指令(RCV)、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。 三、MPI通訊MPI通信是一種比較簡單的通信方式,MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,MPI網(wǎng)絡(luò)最多支持連接32個(gè)節(jié)點(diǎn),最大通信距離為50M。通信距離遠(yuǎn),還可以通過中繼器擴(kuò)展通信距離,但中繼器也占用節(jié)點(diǎn)。MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通??梢話霺7-200、人機(jī)介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有3種通信方式:1、全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式2、無組態(tài)連接通信方式3、組態(tài)連接通信方式 四、以太網(wǎng)通訊以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸通道,這個(gè)思想早在1968年來源于廈威爾大學(xué)。 1972年,Metcalfe和David Boggs(兩個(gè)都是著名網(wǎng)絡(luò)專家)設(shè)置了一套網(wǎng)絡(luò),這套網(wǎng)絡(luò)把不同的ALTO計(jì)算機(jī)連接在一起,同時(shí)還連...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
盤點(diǎn) | 機(jī)器人視覺工程師必須知道的工業(yè)相機(jī)相關(guān)問題1:工業(yè)相機(jī)的丟幀的問題是由什么原因引起的?經(jīng)常會有一些機(jī)器視覺工程師認(rèn)為USB接口的工業(yè)相機(jī)會造成丟幀現(xiàn)象。一般而言,工業(yè)相機(jī)丟幀與工業(yè)相機(jī)所采用的傳輸接口是沒有關(guān)系的,無論是USB,還是1394、GigE、或者是CameraLink。設(shè)計(jì)不良的驅(qū)動程序或工業(yè)相機(jī)硬件才是造成丟幀的真正原因:設(shè)計(jì)不良的工業(yè)相機(jī)之所以會發(fā)生丟幀的現(xiàn)象,其實(shí)就是資料通道的堵塞,無法及時(shí)處理,所以新的圖像進(jìn)來時(shí),前一張可能被迫丟棄,或是新的圖像被迫丟棄。要解決這問題,需要設(shè)計(jì)者針對驅(qū)動程序與工業(yè)相機(jī)硬件資料傳輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)。2:工業(yè)相機(jī)輸入、輸出接口有哪些?在機(jī)器視覺檢測技術(shù)中,工業(yè)相機(jī)的輸入、輸出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0幾種;3:知道被測物的長、寬、高以及要求的測量精度,如何來選擇CCD 相機(jī)和工業(yè)鏡頭,選擇以上器件需要注意什么?首先要選擇合適的鏡頭。選擇鏡頭應(yīng)該遵循以下原則:1).與之相配的相機(jī)的芯片尺寸是多大;2).相機(jī)的接口類型是哪種的,C 接口,CS 接口還是其它接口;3).鏡頭的工作距離;4).鏡頭視場角;5).鏡頭光譜特性;6).鏡頭畸變率;7).鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸;選擇CCD 相機(jī)時(shí),應(yīng)該綜合考慮以下幾個(gè)方面:1).感光芯片類型;CCD 還是CMOS2).視頻特點(diǎn);包括點(diǎn)頻、行頻。3).信號輸出接口;4).相機(jī)的工作模式:連續(xù),觸發(fā),控制,異步復(fù)位,長時(shí)間積分。5).視頻參數(shù)調(diào)整及控制方法:Manual、RS232.同時(shí),選擇CCD 的時(shí)候應(yīng)該注意,l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.4:CCD 相機(jī)與CMOS 相機(jī)的區(qū)別在哪里?(1) 成像過程...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 04
工業(yè)機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)MVRobotVision機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)是配合工業(yè)機(jī)器人工作的機(jī)器視覺系統(tǒng),提供高效精準(zhǔn)的視覺引導(dǎo)功能,適應(yīng)多維運(yùn)動工業(yè)機(jī)器人對視覺系統(tǒng)輕便、高速、高精度的要求,配合工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高效智能化的產(chǎn)線改造,為自動化產(chǎn)線,傳送帶分揀,組裝、自動碼垛卸垛以及其他復(fù)雜加工等機(jī)器人應(yīng)用提供智能視覺引導(dǎo)解決方案。2D視覺引導(dǎo)MVRobotVision機(jī)器人2D視覺引導(dǎo)系統(tǒng)主要應(yīng)用于流水線傳送跟蹤、精確定位、姿態(tài)調(diào)整三個(gè)方面。3D視覺引導(dǎo)MVRobotVision機(jī)器人3D視覺引導(dǎo)系統(tǒng)主要應(yīng)用于工件分揀、碼垛與卸垛、輸送機(jī)分揀定位三個(gè)方面。系統(tǒng)特點(diǎn)柔性化定位工裝:節(jié)約在多品種情況下傳統(tǒng)的機(jī)械定位工裝設(shè)計(jì)成本,使工裝定位環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)真正的柔性化。 智能形狀識別引擎,智能視覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練:系統(tǒng)內(nèi)嵌智能形狀識別引擎,能夠識別常見的基本幾何圖形。對于復(fù)雜形狀,系統(tǒng)可以進(jìn)行模板學(xué)習(xí)訓(xùn)練,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的識別精準(zhǔn)數(shù)據(jù):降低環(huán)境光影響,快速準(zhǔn)確獲取掃描數(shù)據(jù);先進(jìn)高效的數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)高速精確定位識別,精度可達(dá)0.1mm
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所屬分類: 機(jī)器視覺
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2023 / 06 / 28
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