1、基于 OpenCV 的工业相机应用开发实验报告学 号 姓 名 专业班级实验地点 指导教师 实验时间一、实验目的及要求1.理解工业相机的主要参数及调节方法；2.利用光源、调节相机的方法提高采集图像的质量；3.利用机器视觉处理库 opencv 的相关知识，从工业相机获取图像。二、实验设备（环境）及要求PC 机一台、Windows Xp 或 Windows 7 操作系统、VC6.0 软件一套三、实验内容与步骤1. 熟读工业摄像头相关技术开发手册，掌握工业相机各种主要参数的意义及操作方法和注意事项。（1）工业镜头的接口有哪些？答：主流接口方式有 C 和 CS 接口，其中 CS 接口摄像机常用于小型安防
2、，而 C 接口摄像机与镜头的组合在 FA 行业较为流行。C 接口镜头可以与 C、CS 接口摄像机互用，兼容性更强；CS 接口镜头兼容性较差，只能兼容 CS 相机而不兼容 C 接口摄像机。（2）工业镜头的基本参数有哪些？答：1) 镜头的光圈，F 值：镜头的明亮度与口径和焦距的变化有关。一般用 F值表示镜头的明亮度，另外镜头里有用于调整亮度的光圈构件，可根据使用条件来调整通光量。焦距越小，景深越大;焦距越小，畸变越大;焦距越小，渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。2) 工业镜头的视角，焦距：焦距是主点到成像面的距离。这个数值决定了摄影范围的不同。数值小，成像面距离主点近，是短焦距镜头。这种情况下
3、的的画角是广角、可拍摄广大的场景。相反的、主点到成像面的距离远时、是长焦距镜头，画角变窄（望远） 。焦距越小，景深越大;焦距越小，畸变越大;焦距越小，渐晕现象越严重，使像差边缘的照度降低。（3） 请结合实际操作，说明工业相机调节的方法及注意事项。答：1）调焦：分整组移动和单组移动。整组移动是使整个镜头前后移动，不改变镜头的焦距；单组移动则通过转动镜头的某一组透镜来改变焦距。2）调节光圈：通过调节光圈上的 LED 强度来调节光圈，防止环境对成像造成的影响。3）放大缩小：通过转动镜头的某一组透镜来放大缩小图像成像。4）注意事项：使用时应注意避免碰到镜头、不使用镜头时应盖上防尘盖，以此保护镜头。2.
4、 熟悉 HD-GY130W 工业相机自带的 SDK 开发包。（1）说明该工业相机 SDK 的主要功能。答：SDK 包含相机外部接口的驱动和开发相关所需函数的库文件，SDK 会给出链接，把数据送到图像分析软件。（2）结合工业相机的示例说明利用 OPENCV 工具和 SDK 获取图像数据的主要步骤。答：插上电源、安装驱动并打开软件，通过软件调试摄像机的镜头。3.结合单片机应用和工业相机平台，构想一个缺陷检测的实验环境。检测充电宝的商标印刷是否完整：用机械手将充电宝放置于传输带上，把摄像机固定于传输带的某个位置，调试好相机并输入完整的商标信息；当产品经过相机下方时，相机上的感应器感应到物体时拍照采集
5、图片信息；将图片信息送入相关的软件程序中，与完整的商标进行匹配计算，在允许细微 差距范围下，匹配成功则产品继续传输至指定的存放位置；若匹配失败则用机械手抓取传输至商标残缺品处理处。采用 51 单片机硬件控制，机械手，工业自动传输带，CD 接口的工业摄像机及其磁盘吸附式支架。四、实验结果与数据处理（1）通过该工业相机 SDK 对相机曝光参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。答：分别增大模拟增益、曝光时间的值：说明模拟增益、曝光时间的值越高大，曝光越强。（2）通过该工业相机 SDK 对相机白平衡参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。答：先启用白平衡的自动模式，再将白平衡设置为手动档模式，并分别调节其红色、绿色、蓝色增益，观察其效果变换：调大红色增益：调大绿色增益：（3）通过该工业相机 SDK 对相机白尺寸、对比度、亮度等参数进行调节，并实习分析参数调节的效果。答：调节白尺寸：通过白尺寸的调节可控制镜头下想要截取的部分。调节对比度：通过移动对比度条块控制对比度的大小，观察成像发生如下变化：说明相机对比度的值越小时，成像色彩越弱；对比度的值越大，成像的色彩越饱满。应将其调至适当的值，以避免太小导致成像模糊或太大导致颜色太过厚重。五、分析与讨论六、教师评语 成绩签名：日期：
