《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)（雙語）》課件-Chapter 7 機(jī)器視覺技術(shù)

1.機(jī)器視覺概述工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)（雙語）OverviewofMachineVision01機(jī)器視覺定義02機(jī)器視覺系統(tǒng)特點(diǎn)目錄CONTENTS03機(jī)器視覺發(fā)展歷史提出問題什么是機(jī)器視覺？01PART機(jī)器視覺定義DefinitionofMachineVision機(jī)器視覺可以簡單理解為給機(jī)器加裝上視覺裝置，或者是加裝有視覺裝置的機(jī)器，從而代替人眼來實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)、檢測、測量、識(shí)別等功能，提高機(jī)器的自動(dòng)化和智能化程度。Machinevisioncanbesimplyunderstoodasequippingmachineswithvisualdevices,ormachineswithinstalledvisualdevices,toreplacethehumaneyeinachievingfunctionssuchasguidance,detection,measurement,andrecognition,therebyimprovingtheautomationandintelligencelevelofmachines.美國制造工程師協(xié)會(huì)和美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)自動(dòng)化視覺分會(huì)對(duì)其定義為：使用光學(xué)器件進(jìn)行非接觸感知，自動(dòng)獲取和解釋一個(gè)真實(shí)場景的圖像，以獲取信息或控制機(jī)器的過程。TheSocietyofManufacturingEngineersandtheAutomatedVisionAssociationoftheRoboticIndustriesAssociationoftheUnitedStatesdefineitas:Theprocessofusingopticaldevicesfornon-contactperception,automaticallyobtainingandinterpretingtheimagesofarealscenetoobtaininformationorcontrolmachines.機(jī)器視覺是一個(gè)系統(tǒng)的概念，綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等多方面的技術(shù)，涉及多個(gè)領(lǐng)域。Machinevisionisasystematicconceptthatintegratesvarioustechnologiessuchasoptics,machinery,electronics,computersoftwareandhardware,andinvolvesmultiplefields.02PART機(jī)器視覺系統(tǒng)特點(diǎn)CharacteristicsofMachineVisionSystem性能特征機(jī)器視覺系統(tǒng)人類視覺系統(tǒng)適應(yīng)性差，易受復(fù)雜背景及環(huán)境變化影響強(qiáng)，能在復(fù)雜多變環(huán)境中識(shí)別目標(biāo)智能性差，不能很好識(shí)別變化目標(biāo)強(qiáng)，能識(shí)別變化目標(biāo)并總結(jié)規(guī)律灰度分辨力強(qiáng)，一般為256灰度級(jí)差，一般只能分辨64個(gè)灰度級(jí)空間分辨力強(qiáng)，可觀測小到微米或大到天體的目標(biāo)較差，不能觀看微小目標(biāo)色彩識(shí)別能力差，但可以量化強(qiáng)，易受人心理影響，不能量化速度快，快門時(shí)間可達(dá)到10微秒慢，無法看清較快速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)觀測精度高，可到微米級(jí)，易量化低，無法量化感光范圍較寬，包括可見光、不可見光、X光等窄，400nm-750nm范圍的可見光環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，還可加防護(hù)裝置差，且許多場合對(duì)人有害其他客觀性，可連續(xù)工作主觀性，受心理影響，易疲勞02PART機(jī)器視覺系統(tǒng)特點(diǎn)CharacteristicsofMachineVisionSystem精度高HighPrecision數(shù)字化分析與處理能力DigitalAnalysisandProcessingCapacity非接觸Non-contact連續(xù)性和穩(wěn)定性ContinuityandStability較寬的光譜響應(yīng)范圍AWiderSpectralResponseRange快速性Rapidity01020304050603PART機(jī)器視覺發(fā)展歷史TheDevelopmentHistoryofMachineVision20世紀(jì)50年代The1950s20世紀(jì)70年代The1970s20世紀(jì)80年代The1980s20世紀(jì)90年代The1990s21世紀(jì)The21stCentury概念提出Concept

Proposal開始發(fā)展StarttoDevelop發(fā)展正軌OntheRightTrackofDevelopment趨于成熟TendtoMature高速發(fā)展RapidDevelopment·03PART機(jī)器視覺發(fā)展歷史TheDevelopmentHistoryofMachineVision智能制造IntelligentManufacturing智能生活I(lǐng)ntelligentLife小結(jié)機(jī)器視覺系統(tǒng)特點(diǎn)機(jī)器視覺發(fā)展歷史機(jī)器視覺定義機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么，這些特點(diǎn)是如何幫助工業(yè)生產(chǎn)提高效率和質(zhì)量的？Whatarethemaincharacteristicsofthemachinevisionsystemandhowdothesecharacteristicshelpimproveefficiencyandqualityinindustrialproduction?

Questions2.機(jī)器視覺關(guān)鍵組件工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)（雙語）KeyComponentsofMachineVision01電荷耦合器件CCD02CMOS圖像傳感器目錄CONTENTS03工業(yè)相機(jī)提出問題機(jī)器視覺的關(guān)鍵組件CCD是什么？01PART電荷耦合器件CCDCharge-coupledDevice(CCD)CCD線陣CCDLinearArrayCCD面陣CCDAreaArrayCCD02PARTCMOS圖像傳感器CMOSImageSensorCMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)TheStructureofCMOSImageSensor02PARTCMOS圖像傳感器CMOSImageSensor成本方面IntermsofcostCMOS和CCD的特點(diǎn)差異TheCharacteristicDifferencesbetweenCMOSandCCD設(shè)計(jì)方面Intermsofdesign感光度方面Intermsoflightsensitivity03PART工業(yè)相機(jī)IndustrialCamera相機(jī)成像原理TheImagingPrincipleofCameras03PART工業(yè)相機(jī)IndustrialCamera工業(yè)相機(jī)主要參數(shù)MainParametersofIndustrialCameras芯片尺寸ChipSize光譜spectrum分辨率Resolution幀率FrameRate芯片類型ChipType0102030405快門shutter06接口Interface07小結(jié)CMOS圖像傳感器工業(yè)相機(jī)電荷耦合器件CCD工業(yè)相機(jī)的參數(shù)選擇對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的工業(yè)視覺檢測有哪些影響？Whataretheinfluencesoftheparameterselectionofindustrialcamerasonachievingefficientandaccurateindustrialvisioninspection?

Questions3.機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)（雙語）ApplicationandDevelopmentofMachineVisionTechnology01機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用02機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展目錄CONTENTS01PART機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用ApplicationsofMachineVisionTechnology分類功能輸出信息場景應(yīng)用引導(dǎo)引導(dǎo)定位物體位姿信息位置和姿態(tài)定位元件位姿檢測檢測產(chǎn)品完整性、位置準(zhǔn)確性完整性相關(guān)信息檢測元件缺損測量實(shí)現(xiàn)精確、高效的非接觸式測量應(yīng)用幾何特征測量元件尺寸識(shí)別快速識(shí)別代碼、字符、數(shù)字、顏色、形狀數(shù)字、字母、符號(hào)信息識(shí)別元件字符視覺應(yīng)用功能

Visualapplicationfunction01PART機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用ApplicationsofMachineVisionTechnology引導(dǎo)Guidance01PART機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用檢測DetectionApplicationsofMachineVisionTechnology01PART機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用測量MeasurementApplicationsofMachineVisionTechnology01PART機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用識(shí)別IdentificationApplicationsofMachineVisionTechnology02PART機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展TheDevelopmentofMachineVisionTechnology3D視覺3DVision02PART機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展3D視覺3DVisionTheDevelopmentofMachineVisionTechnology02PART機(jī)器視