機器視覺是建立在計算機視覺理論基礎上，偏重于計算機視覺技術工程化。它的主要應用領域包括工業(yè)自動化生產(chǎn)線、各類檢驗和監(jiān)視、視覺導航、圖像自動解釋、人機交互等。
光電檢測、圖像處理、機器視覺
涉及課程：
光電子學、光信息處理、光電檢測、機器視覺、計算機圖像處理
實驗內(nèi)容：
● 智能交通監(jiān)控，基礎算法模塊+ OCR
● 一維碼檢測，基礎算法模塊+ 一維碼識別
● 二維碼檢測，基礎算法模塊+ 二維碼識別
● 彩色線序檢測，基礎算法模塊
● 工件測量，基礎算法模塊+ 二維測量
● 紡織檢測，基礎算法模塊
● 三維匹配，基礎算法模塊+ 三維模板匹配
● 接插件檢測，基礎算法模塊+ 二維測量
● 印刷檢測，基礎算法模塊+ 模板匹配
● 產(chǎn)品分揀,基礎算法模塊+ 二維測量+ 模板匹配
實驗原理：
機器視覺是通過光學的裝置和非接觸的傳感器自動地接收和處理一個真實物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置。就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS 和CCD兩種）將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。
在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢驗、生產(chǎn)監(jiān)視及零件識別應用，例如零配件批量加工的尺寸檢查，自動裝配的完整性檢查，電子裝配線的元件自動定位，IC 上的字符識別等。通常人眼無法連續(xù)、穩(wěn)定地完成這些帶有高度重復性和智能性的工作，其它物理量傳感器也難有用武之地。由此人們開始考慮利用光電成像系統(tǒng)采集被控目標的圖像，而后經(jīng)計算機或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊進行數(shù)字化處理，根據(jù)圖像的像素分布、亮度和顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。這樣，就把計算機的快速性、可重復性，與人眼視覺的高度智能化和抽象能力相結合，因此誕生了機器視覺。通過搭建機器視覺平臺，用高精度CCD 采集信息并進行計算機軟件分析，實現(xiàn)本實驗平臺的各種功能。
原理示意圖：
技術指標：
● 大恒高分辨率數(shù)字工業(yè)相機：DH-SV1401FC：彩色1/2"CCD ；C 接口；分辨率1392x1040 ；像素6.45x6.45μm；USB2.0 接口；DH-HV3000UC：彩色1/2" CMOS；C 接口；分辨率2048x1536 像素3.2x3.2μm；清晰度900 線；USB2.0 接口
● 德國HALCON 軟件：Kitware 實驗應用軟件；11 種常用機器視覺應用程序；SDK 程序開發(fā)軟件；機器視覺標準開發(fā)環(huán)境，包含1300 多個算子函數(shù)庫，主要包括：blob 分析，形態(tài)學，模式匹配，測量，識別，三維目標識別和立體視覺等，支持Windows，Linux 和Solaris 操作環(huán)境，整個函數(shù)庫可以用C，C++，C#，Visual Basic.NET 和Delphi 等多種普通編程語言開發(fā)，提供大量的圖像獲取設備接口，可為百余種工業(yè)相機和圖像采集卡提供接口，包括： GenlCam，GigE 和IEEE 1394
● 處理640 × 480 的圖像，主要算法的運行時間：基于形狀的匹配（模板大?。?00 × 100，搜索區(qū)域：整幅圖像360°旋轉(zhuǎn)）3.2ms；仿射變換（近鄰域）0.6ms；Sobel 邊緣濾波0.6ms；中值（3 × 3）0.4ms；二項式濾波（5 × 5）0.8ms；灰度值開運算（3 × 3）0.3ms；二值膨脹（50 × 50）0.1ms；二值腐蝕（50 × 50）0.04ms；閾值化操作0.1ms；亞像素級精度閾值化0.1ms；250 個目標的特征計算（特征：重心和像素數(shù)）0.04ms；亞像素級精度邊緣位置測量（搜索大小：100 × 20）0.01ms；快速傅立葉變換4.3ms
● 日本CCS 專業(yè)LED 照明光源：LDR2-70SW 同軸照明光源；白光中心波長465nm 24V 8.2W 外徑70mm；LDL-TP-100x100 均勻背光源 紅光 中心波長660nm 照明面積100x100mm 24V 16W
● 低畸變遠心成像鏡頭：GCO-230105 遠心度<0.3°畸變≤ 0.1% 成像面積50mm 工作距150mm
● 光學元件公差：光學材料，A 級精密退火；焦距± 2%，直徑-0.2mm，中心偏差3'，光圈1-5；局部.2-0.5，面粗糙度60/40（Scratch/Dig），鍍單層寬帶增透膜，有效孔徑90%ø
● 機械和調(diào)整部件：角度精度± 4'，分辨率0.005mm
設備成套性：
大恒數(shù)字CCD相機、大恒數(shù)字CMOS相機、CCS 公司專業(yè)LED 光源、FA 鏡頭、大恒遠心測量鏡頭、大恒科研級固定支架、工業(yè)電源、電纜、實驗箱、HALCON kitware 實驗應用軟件、HALCON SDK 圖像視覺檢測開發(fā)軟件、光電傳感器
選配清單：
光學平臺，電腦
