1、计算机视觉系统应用说明-YMZPY,,目录,计算机视觉系统的基础知识 计算机视觉系统的构成 计算机视觉系统的基本原理,,,I. 视觉系统的基础知识,1. 人类如何辨别有缺陷的轴承?,用眼睛 观察异同,用皮肤 触摸凹凸,用耳朵 听转动声音,放在手上 感受重量,用大脑 思考、分析、判断,人类认识外界信息80%来自视觉!,,用摄像头 观察异同,用计算机 思考、分析、判断,用眼睛 观察异同,用大脑 思考、分析、判断,计算机视觉系统,人的视觉系统,2. 计算机视觉系统,,计算机视觉系统,计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟,,3. 计算机视觉系统的优势,质量和精度 保持质量和精度,无主观意识,24小时全
2、时检测 保证安全 可在对人体有危害的环境下工作 减少不良品 在生产过程中控制不良品输出到下一道工序 提高生产效率,易于管理 计算机视觉检测快于人眼检测,可远程监控诊断并排除问题 客户关系 提高自动化保证产品质量,可维护良好的客户关系,,4. 计算机视觉系统的应用,测量(Measurement),检查(Inspection),工件定位(Object Location),二维码,机器刻字,识别(Identification),,II. 计算机视觉系统的构成,照明光源,工业相机,图像采集卡,工业镜头,处理软件,,图像拍摄,图像处理,检测,输出结果,光源照射,对比度明显,目标与背景的边界清晰 整体亮度
3、均匀,整体不均匀灰度差不影响图象处理; 背景尽量淡化而且均匀,不干扰图象处理; 与颜色有关的还需要颜色真实,亮度适中,不过度曝光。,II. 计算机视觉系统的基本工作原理,亮度不均匀,,例:识别轴承上的型号等两处字样,角度照射,圆顶照射,,图像拍摄,图像处理,检测,输出结果,光源运行,目的:简化图形,易于识别 一般处理过程:,原图:1677万种颜色,灰度处理:单色, 0255灰度等级,二值化处理:单色, 0和255两种灰度等级,,像素:反映了图像的精细程度。像素越高,图像越精细。 拍摄出来的图像都是由一个一个小方格(像素点)组成。 对图像的处理实际上是对像素点的处理。,31万像素: 640(X方
4、向) 480(Y方向) 200万像素:1600(X方向) 1200(Y方向) 500万像素:2432(X方向) 2050(Y方向),,灰度处理:所有的像素点均改变为具有0255灰度的浓淡数据。 为什么要进行灰度处理?,灰度处理减少的原始的数据量,为后续计算处理节省大量时间。 多数时候并不需要对图像的RGB三个分量都进行处理,,二值化处理(Binary Thresholding):阈值分割图像,使图像颜色只有0和255两种灰度数据。 为什么要进行二值化处理?,使图像变得简单,数据量减小,能凸显出感兴趣的目标的轮廓,有利于图像的进一步处理。,1677万种颜色,黑白两种颜色,,阈值分割: 定义025
5、5中的一个值为界限,大于这个值的像素就为白,小于这个值的像素为黑。,使图像变得简单,数据量减小,能凸显出感兴趣的目标的轮廓,有利于图像的进一步处理。,原图,阈值:10,阈值:100,阈值:180,,其它处理方法,滤波(平滑、降噪) 增强 边缘锐化 纹理分析(去骨架、连通性) 图像分割,灰度、色彩、频谱特征、纹理特征、空间特征 变换(空域和频域、几何变换、色度变换) 几何形态分析(Blob分析),形状、边缘、长度、面积、圆形度位置、方向、数量、连通性等 搜索匹配 文字识别OCR,印刷质量OCV 色彩分析(色度、色密度、光谱、自动白平衡) 3维测量,目的:易于区分检测,,检测轴承钢珠遗漏的过程,图
6、像拍摄,图像处理,检测,输出结果,光源运行,原图,灰度处理 二值化处理:阈值设定为250,确定检测范围: 内圆、外圆位置,查找边界:基准圆 找检查基准:圆心,单独分析检测范围 反色,找出所有黑色像素连通域 计算连通域像素点数 判断是否为NG部分,,连通域 几个特征之间如果互为连通域,则必须先分割后再进行识别。,,外观 瑕疵、缺陷检测 明亮检测 颜色检测,位置 边缘位置 安装、定位位置,尺寸 面积检测 距离检测 长、宽、角度检测,识别 字母识别 数字识别 文字识别 符号识别,典型的检测,,图像拍摄,图像处理,检测,输出结果,光源运行,显示结果,系统作出反应,Rework 或报废处理,下一工位,,谢谢大家,欢迎指正!,,