工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用（項(xiàng)目五/液體試管識(shí)別與分揀）包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)01任務(wù)解析02知識(shí)鏈接03核心素養(yǎng)04思考與探索06崗課賽證要求07項(xiàng)目實(shí)施0501學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解常見(jiàn)的顏色模型的類(lèi)型及其特點(diǎn)；2.了解條形碼和二維碼的概念及特點(diǎn)；3.了解機(jī)器視覺(jué)圖像識(shí)別的定義以及發(fā)展歷程；4.了解食品工業(yè)及其檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀；5.以及機(jī)器視覺(jué)在食品加工及包裝行業(yè)應(yīng)用；6.掌握標(biāo)定板的選型方法與N點(diǎn)標(biāo)定的具體流程；7.掌握條碼識(shí)別、顏色提取及液位識(shí)別的編程及應(yīng)用；8.掌握液體試管識(shí)別與分揀的程序流程及參數(shù)設(shè)置方法。1.養(yǎng)成規(guī)范操作、安全生產(chǎn)的崗位素養(yǎng)；2.提高責(zé)任意識(shí)與分工協(xié)作意識(shí)；3.樹(shù)立精益求精、開(kāi)拓進(jìn)取的職業(yè)素養(yǎng)；4.樹(shù)立專(zhuān)業(yè)自信、服務(wù)地方的專(zhuān)業(yè)理念。

1.能夠熟練完成硬件的選型與按照；2.能根據(jù)樣品尺寸和區(qū)域要求完成視野調(diào)焦和鏡頭對(duì)焦；3.能合理選擇標(biāo)定板，合理完成N點(diǎn)標(biāo)定；4.能實(shí)現(xiàn)條碼識(shí)別、顏色提取及液位識(shí)別的編程及應(yīng)用；5.會(huì)進(jìn)行液體試管識(shí)別與分揀的Kimage編程。1.觀(guān)察PCB圖像的平面尺寸，并對(duì)需要測(cè)量的尺寸進(jìn)行記錄、分類(lèi)2.按照實(shí)施流程先完成PCB圖像的拼接，再進(jìn)行典型參數(shù)的測(cè)量知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)學(xué)習(xí)策略素養(yǎng)目標(biāo)02任務(wù)解析任務(wù)描述：首先要完成液體試管識(shí)別，之后根據(jù)識(shí)別結(jié)果與定位坐標(biāo)，對(duì)試管按要求進(jìn)行分揀體液試管及料盤(pán)規(guī)格：大?。?0mm×13mm（單根，共計(jì)6根）；料盤(pán)總尺寸長(zhǎng)：200mm，寬：120mm，視野大小要求：200mm×150mm（視野范圍允許一定正向偏差，最大不得超過(guò)20mm）工作距離要求：405mm（視野范圍允許一定正向偏差，最大不得超過(guò)10mm）注意：必須采用彩色相機(jī)，檢測(cè)區(qū)必須在光源能照射到的范圍內(nèi)/任務(wù)解析5-1體液試管識(shí)別及分揀示意（一）體液試管識(shí)別與分揀

1.識(shí)別任務(wù)1）編寫(xiě)視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)控制程序，移動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)到達(dá)定位拍照位，點(diǎn)亮上光源，相機(jī)拍圖片，熄滅光源；

2）使用掃碼工具，進(jìn)行試管上的條碼識(shí)別，將結(jié)果進(jìn)行輸出、顯示。2.定位任務(wù)1）點(diǎn)亮下光源，相機(jī)拍攝圖像，熄滅光源；

2）使用定位工具進(jìn)行試管的定位，輸出的位置為試管在機(jī)構(gòu)坐標(biāo)內(nèi)的當(dāng)前位置，輸出缺陷試管坐標(biāo)點(diǎn)。3.檢測(cè)任務(wù)1）檢測(cè)試管中的液體是否裝滿(mǎn)。液試試管識(shí)別及其分揀示意圖如圖5-2所示/任務(wù)解析圖5-2體液試管識(shí)別及分揀示意圖（一）體液試管識(shí)別與分揀

2）檢測(cè)試管蓋子顏色。體液試管瓶蓋檢測(cè)示意圖如圖5-3所示。3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)并生成數(shù)據(jù)報(bào)表報(bào)表文件保存到：C:\機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目五\工號(hào)-學(xué)號(hào)\液體試管識(shí)別與分揀數(shù)據(jù).csv文件中。蓋子顏色不良品要依據(jù)實(shí)際情況，顏色數(shù)量為1的為不良品。4.分揀任務(wù)

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，需要將不合格的液體試管放到不合格區(qū)，需要注意的是試管朝向必須一致。/任務(wù)解析圖5-3體液試管瓶蓋檢測(cè)示意圖（一）體液試管識(shí)別與分揀

（二）顯示任務(wù)

要求主界面顯示當(dāng)前相機(jī)采集圖像，將條碼檢測(cè)結(jié)果、試管檢測(cè)結(jié)果和坐標(biāo)顯示到圖像上，界面及結(jié)果顯示如圖5-4所示。/任務(wù)解析圖5-4界面及結(jié)果顯示（一）體液試管識(shí)別與分揀

03知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接（一）顏色模型

顏色模型（顏色空間）：就是用一組數(shù)值來(lái)描述顏色的數(shù)學(xué)模型。

顏色模型類(lèi)型：常見(jiàn)顏色模型RGB顏色模型HSV顏色模型CMYK顏色模型XYZ顏色模型HSI顏色模型知識(shí)鏈接（一）顏色模型1.RGB顏色模型RGB顏色模型：通過(guò)對(duì)紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來(lái)得到各式各樣的顏色的，RGB顏色模型如圖5-5所示。

RGB顏色模型通常用于彩色圖形顯示設(shè)備中，如彩色陰極射線(xiàn)管、彩色顯示器等。在圖5-5的正方體主對(duì)角線(xiàn)上，各原色的強(qiáng)度相等，均等的RGB三通道值混色出來(lái)即是不同的灰度值，其中（0，0，0）為黑色，（1，1，1）為白色。正方體的其他六個(gè)角點(diǎn)分別為紅、黃、綠、青、藍(lán)和紫。圖5-5

RGB顏色模型知識(shí)鏈接（一）顏色模型2.HSV顏色模型HSV顏色模型：種顏色都是由色相（Hue，簡(jiǎn)H），飽和度（Saturation，簡(jiǎn)S）和色明度（Value，簡(jiǎn)V）所表示的。

HSV顏色模型對(duì)應(yīng)于圓柱坐標(biāo)系中的一個(gè)圓錐形子集，圓錐的頂面對(duì)應(yīng)色明度值V=1，它包含RGB模型中的R=1，G=1，B=1三個(gè)面，所代表的顏色最亮。色彩H由繞V軸的旋轉(zhuǎn)角給定。紅色對(duì)應(yīng)于角度0°，綠色對(duì)應(yīng)于角度120°，藍(lán)色對(duì)應(yīng)于角度240°。在HSV顏色模型中，每一種顏色和它的補(bǔ)色相差180°。飽和度S取值從0到1，所以圓錐頂面的半徑為1。HSV模型的三維表示從RGB立方體演化而來(lái)，設(shè)想從RGB沿立方體對(duì)角線(xiàn)的白色頂點(diǎn)向黑色頂點(diǎn)觀(guān)察，就可以看到立方體的六邊形外形。六邊形邊界表示色彩，水平軸表示純度，明度沿垂直軸測(cè)量。圖5-6HSV顏色模型知識(shí)鏈接（一）顏色模型3.CMYK顏色模型CMYK（Cyan，Magenta，Yellow）顏色空間應(yīng)用于印刷工業(yè)，印刷業(yè)通過(guò)青（C）、品（M）、黃（Y）三原色油墨的不同網(wǎng)點(diǎn)面積率的疊印來(lái)表現(xiàn)豐富多彩的顏色和階調(diào)，這便是三原色的CMY顏色空間。CMYK顏色模型如圖5-7所示。CMYK顏色空間是和設(shè)備或者是印刷過(guò)程相關(guān)的，則工藝方法、油墨的特性、紙張的特性等，不同的條件有不同的印刷結(jié)果。所以CMYK顏色空間稱(chēng)為與設(shè)備有關(guān)的表色空間。

同時(shí)CMYK具有多值性，也就是說(shuō)對(duì)同一種具有相同絕對(duì)色度的顏色，在相同的印刷過(guò)程前提下，可以用分種CMYK數(shù)字組合來(lái)表示和印刷出來(lái)。這種特性給顏色管理帶來(lái)了很多麻煩，同樣也給控制帶來(lái)了很多的靈活性。圖5-7CMYK顏色模型知識(shí)鏈接（一）顏色模型4.XYZ顏色模型1931年CIE在RGB系統(tǒng)基礎(chǔ)上，改用三個(gè)假想的原色X、Y、Z建立了一個(gè)新的色度系統(tǒng)。將它匹配等能光譜的三刺激值，定名為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀(guān)察者光譜三刺激值”，簡(jiǎn)稱(chēng)為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀(guān)察者”。這一系統(tǒng)叫做“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)”或稱(chēng)為“視場(chǎng)XYZ色度系統(tǒng)”。CIEXYZ顏色模型稍加變換就可得到Y(jié)xy色彩空間，其中Y取三刺激值中Y的值，表示亮度，x、y反映顏色的色度特性。5.HSI顏色模型HSI模型：用H、S、I三參數(shù)描述顏色特性，其中H定義顏色的波長(zhǎng)，稱(chēng)為色調(diào)；S表示顏色的深淺程度，稱(chēng)為飽和度；I表示強(qiáng)度或亮度。HSI顏色模型如圖5-8所示。圖5-8HSI顏色模型知識(shí)鏈接（二）碼類(lèi)概述1.條形碼一維碼即是條形碼，它是由一組規(guī)則排列的條、空組成的標(biāo)記來(lái)表示信息，如圖5-9所示。2.二維碼二維碼（QR碼）：是采用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白箱間的矩形方陣記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的新一代條碼技術(shù)，如圖5-10所示。注：二維碼是在一維條碼的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展出多一維的具有可讀性的條碼，由于它在兩個(gè)維度都攜帶了信息，所以能存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)和信息。它由一個(gè)二維碼矩陣圖形和一個(gè)二維碼號(hào)，以及下方的說(shuō)明文字組成，具有信息量大，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，識(shí)讀速度快，全方位識(shí)讀等特點(diǎn)。圖5-9條形碼圖5-10

二維碼知識(shí)鏈接（三）機(jī)器視覺(jué)圖像識(shí)別

機(jī)器視覺(jué)中圖像識(shí)別功能：主要是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象的技術(shù)。圖像識(shí)別的發(fā)展：經(jīng)歷了三個(gè)階段文字識(shí)別、數(shù)字圖像處理與識(shí)別、物體識(shí)別。1文字識(shí)別23數(shù)字圖像處理與識(shí)別

物體識(shí)別

文字識(shí)別的研究是從1950年開(kāi)始的，一般是識(shí)別字母、數(shù)字和符號(hào)，從印刷文字識(shí)別到手寫(xiě)文字識(shí)別。文字識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括自動(dòng)駕駛、產(chǎn)品檢測(cè)等等研究開(kāi)始于1965年。數(shù)字圖像與模擬圖像相比具有存儲(chǔ)、傳輸方便，且在傳輸過(guò)程中不易失真，數(shù)據(jù)處理方便等巨大優(yōu)勢(shì)，這些都為圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力

指的是對(duì)三維世界的客體及環(huán)境的感知和認(rèn)識(shí)，屬于高級(jí)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)范疇。以數(shù)字圖像處理與識(shí)別為基礎(chǔ)的結(jié)合人工智能系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的研究方向，其研究成果被應(yīng)用在各種工業(yè)及探測(cè)機(jī)器人上。04核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)（一）我國(guó)食品工業(yè)及其檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.食品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀（1）食品行業(yè)：食品工業(yè)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收改變農(nóng)村面貌，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展具有重要意義（2）食品行業(yè)發(fā)展：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高新技術(shù)在食品工業(yè)中得到較好應(yīng)用，我國(guó)食品機(jī)械設(shè)備制造水平正在逐步適應(yīng)食品工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)改造的要求。2.食品檢測(cè)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀（1）食品檢測(cè)：是指通過(guò)對(duì)食品進(jìn)行系統(tǒng)性的檢驗(yàn)、分析和評(píng)估，以確保其符合相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求，從而保障消費(fèi)者的健康和安全，如圖5-11所示。

（2）食品檢測(cè)技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，食品檢測(cè)行業(yè)采用了多種檢測(cè)方法，如色譜法、電泳法、免疫分析法等，大大提高了檢測(cè)精度和效率。

圖5-11食品安全檢測(cè)核心素養(yǎng)（二）機(jī)器視覺(jué)在食品加工及包裝行業(yè)應(yīng)用

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)適用于大批量生產(chǎn)過(guò)程中的測(cè)量、檢查和辨識(shí)的行業(yè)中，特別是包裝、食品、飲料行業(yè)。當(dāng)視像和傳感技術(shù)得以進(jìn)步、成本下降而性能增強(qiáng)時(shí)，大多數(shù)包裝商可實(shí)現(xiàn)100%在線(xiàn)檢測(cè)。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在食品與飲品包裝領(lǐng)域的具體應(yīng)用如圖5-12。

圖5-12

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)飲品包裝核心素養(yǎng)（三）安全規(guī)范1.每日使用過(guò)程中，關(guān)機(jī)程序等嚴(yán)格按照手冊(cè)內(nèi)容執(zhí)行，不做強(qiáng)制開(kāi)關(guān)行為。2.上機(jī)前做好充分準(zhǔn)備，對(duì)各機(jī)器視覺(jué)組件和圖形化編程軟件平臺(tái)熟悉，嚴(yán)格遵守光學(xué)或電氣組件的相關(guān)操作要求，接線(xiàn)前一定要看清引腳定義和電壓要求。3.上機(jī)時(shí)要遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度，愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。要熟悉與實(shí)驗(yàn)相關(guān)系統(tǒng)軟件的使用方法。4.按照實(shí)驗(yàn)要求，對(duì)軟件流程作必要的改動(dòng)，或者增加一些功能。5.對(duì)玻璃盤(pán)除塵，吹氣或棉布除塵，保障產(chǎn)品檢測(cè)精度，視覺(jué)檢測(cè)對(duì)檢測(cè)臺(tái)清潔較高。6.定期維護(hù)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備電腦，清理系統(tǒng)垃圾，及時(shí)更新軟件，確保電腦穩(wěn)定運(yùn)行。7.專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員管理視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備，防止非專(zhuān)業(yè)人員擅自移動(dòng)鏡頭、光源、軟件，影響檢測(cè)精度。8.每天下班斷電后，檢查設(shè)備，打掃清理場(chǎng)地。

05項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施（一）硬件選型及安裝1.相機(jī)選型

根據(jù)任務(wù)要求，要完成液體試管識(shí)別，之后根據(jù)識(shí)別結(jié)果與定位坐標(biāo)，對(duì)試管按要求進(jìn)行分揀，必須采用彩色相機(jī)，檢測(cè)區(qū)必須在光源范圍內(nèi)，選擇型號(hào)為彩色2D相機(jī)（相機(jī)C）。像素2592x1944最大幀率23fps接口GigE,POE傳感器類(lèi)型CMOS顏色彩色靶面1/2.5"快門(mén)滾動(dòng)位深10位像元2.2μm寬動(dòng)態(tài)范圍50dB增益X1-X32快門(mén)值40μS-1S尺寸29*29*42mm(不含鏡頭座和后殼接口)供電方式DC6V-26V，POE功耗≈2.8W@12V鏡頭接口C-mount工作溫度-30°C~+50°CGPIO6芯

Hirose接口：1路光耦隔離輸入，1路光耦隔離輸出圖像緩存支持

64MB存儲(chǔ)通道支持

2組用戶(hù)自定義配置保存2.工業(yè)鏡頭計(jì)算與選型表5-1

彩色2D相機(jī)（C相機(jī)）參數(shù)表（1）像長(zhǎng)的計(jì)算根據(jù)像長(zhǎng)計(jì)算公式：像長(zhǎng)

L（mm）=像元尺寸（um）×

像素（長(zhǎng)、寬）

即彩色2D相機(jī)內(nèi)部芯片的像長(zhǎng)L的長(zhǎng)和寬分別為5.70mm、4.28mm。項(xiàng)目實(shí)施（一）硬件選型及安裝

（2）焦距的計(jì)算

在選擇鏡頭搭建一套成像系統(tǒng)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮像長(zhǎng)L、成像物體的長(zhǎng)度H、鏡頭焦距f以及物體至鏡頭的距離D之間的關(guān)系，物像之間簡(jiǎn)化版的關(guān)系為：

根據(jù)任務(wù)要求，液體試管識(shí)別及分揀的工作距離為200mm-250mm，單個(gè)視野的長(zhǎng)寬為200mm×150mm（允許正向偏差不超過(guò)20mm），取工作距離的最大值405mm為機(jī)械零件至鏡頭的距離D，80mm、60mm為成像物體的長(zhǎng)度H，因此在焦距的計(jì)算中需要分別對(duì)長(zhǎng)和寬進(jìn)行計(jì)算。項(xiàng)目實(shí)施（一）硬件選型及安裝表5-2HN-P-1228-6M-C2/3工業(yè)鏡頭參數(shù)（3）工業(yè)鏡頭的選型根據(jù)焦距計(jì)算公式，計(jì)算得出長(zhǎng)邊焦距f等于11.55mm，短邊焦距f等于11.55mm，故選擇的鏡頭焦距f應(yīng)接近于11.55mm，根據(jù)設(shè)備所提供的3種鏡頭，選擇型號(hào)為HN-P-1228-6M-C2/3焦距為12mm的鏡頭，相關(guān)參數(shù)如表5-2所示。3.光源選型

根據(jù)項(xiàng)目要求，需識(shí)別5個(gè)液體試管條形碼并進(jìn)行液位測(cè)量，為提高識(shí)別、需將外界環(huán)境的影響降至最低，故選擇安裝平行背光源和小號(hào)環(huán)形三色上光源4.硬件安裝（1）將相機(jī)、鏡頭、光源、治具等在合理位置安裝，保證安裝穩(wěn)固，鏡頭與相機(jī)連接螺紋圈須擰緊（2）鏡頭調(diào)試好之后，用頂絲鎖緊對(duì)焦環(huán)及光圈環(huán)；記錄硬件的安裝參數(shù)等結(jié)果（3）完成相機(jī)、光源、旋轉(zhuǎn)軸、通訊網(wǎng)絡(luò)等電路接線(xiàn)，完成氣路的連接，走線(xiàn)正確規(guī)范、整潔、牢固、物理接口選擇正確。編號(hào)12mm鏡頭型號(hào)HN-P-1228-6M-C2/3靶面尺寸2/3"支持像元尺寸（um）最小2.4焦距（mm）12

±

5%光學(xué)總長(zhǎng)（mm）55

±

0.2法蘭距（mm）17.526±0.2光圈范圍（F數(shù)）F2.8

-

F16視場(chǎng)角（H×V）39.00°×29.92°（47.50°）像質(zhì)光學(xué)畸變±

1.2%

TV畸變0.51%聚焦范圍0.1m

-

∞前螺紋M27

×

P0.5-7H接口C

口尺寸(D×L)

(mm)Φ33.0

×

41.2

(不含螺紋)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程圖5-13液體試管識(shí)別與分揀過(guò)程思維導(dǎo)圖項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程1.回零打開(kāi)Kimage軟件，進(jìn)入界面后點(diǎn)擊配置按鈕，新建文件名稱(chēng)為液體試管識(shí)別及分揀，并重命名工具組為回零，如圖5-14所示。首先打開(kāi)回零工具組，然后添加PLC控制，再次雙擊PLC控制，分別點(diǎn)擊回零設(shè)置、解除中斷以及執(zhí)行按鈕，即可完成回零設(shè)置。如圖5-15所示。圖5-14

新建回零工具組圖5-15

回零設(shè)置項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程2.N點(diǎn)標(biāo)定

點(diǎn)擊添加工具組按鈕，并重命名為N點(diǎn)標(biāo)定，雙擊打開(kāi)N點(diǎn)標(biāo)定界面，添加PLC控制、光源控制以及相機(jī)，移動(dòng)手柄，調(diào)節(jié)工作臺(tái)在相機(jī)拍照視野范圍內(nèi)。

打開(kāi)光源控制界面，設(shè)置光源參數(shù)，具體可參照?qǐng)D5-16。

點(diǎn)擊相機(jī)按鈕，調(diào)整拍照清晰度，添加定時(shí)器按鈕，設(shè)置延時(shí)時(shí)間間隔200-500為宜，同時(shí)添加光源控制，在定位工具中選擇添加查找特征點(diǎn)按鈕，如圖5-17所示。圖5-16

光源設(shè)置圖5-17

查找特征點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

雙擊打開(kāi)查找特征點(diǎn)界面并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，查找特征點(diǎn)執(zhí)行結(jié)果如圖5-18所示。

在標(biāo)定工具欄中，添加N點(diǎn)標(biāo)定工具，如圖5-19所示。圖5-18

查找特征點(diǎn)圖5-19

查找特征點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

像素坐標(biāo)需要綁定查找特征點(diǎn)里的輸出關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)工作臺(tái)，使吸嘴在工作臺(tái)獲取坐標(biāo)位置，N點(diǎn)標(biāo)定結(jié)果如圖5-20所示。N點(diǎn)標(biāo)定總體程序流程包括PLC控制、光源控制、相機(jī)、定時(shí)器、光源控制、查找特征點(diǎn)以及N點(diǎn)標(biāo)定7個(gè)部分，如圖5-21所示。圖5-20

N點(diǎn)標(biāo)定結(jié)果圖5-21

N點(diǎn)標(biāo)定總體框架項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程3.液體試管條形碼識(shí)別

首先新建工具組并命名為條形碼識(shí)別，然后添加PLC控制、光源控制、相機(jī)、定時(shí)器以及光源控制，在圖像處理工具中添加圖像處理工具，如圖5-22所示。然后在識(shí)別工具欄中添加條碼檢測(cè)工具，如圖5-23所示。圖5-22

添加圖像處理工具圖5-23

添加條碼檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

程序總體流程包括PLC控制、光源控制、相機(jī)、定時(shí)器、光源控制、圖像處理工具以及條碼檢測(cè)7個(gè)部分，具體可參見(jiàn)圖5-24。

繼續(xù)點(diǎn)擊相機(jī)按鈕，在標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)話(huà)框設(shè)置標(biāo)定數(shù)據(jù)為N點(diǎn)標(biāo)定，如圖5-25所示。圖5-24

條形碼識(shí)別總體流程界面圖5-25

相機(jī)參數(shù)設(shè)置項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程點(diǎn)擊圖像處理工具，識(shí)別模式調(diào)整為彩色轉(zhuǎn)灰度圖，點(diǎn)擊條碼檢測(cè)工具，顯示結(jié)果如圖5-26所示。4.顏色提取添加工具組按鈕，命名為顏色提取，首先將條碼檢測(cè)里的PLC控制復(fù)制到該工具組，同時(shí)添加光源控制、相機(jī)以及定時(shí)器等工具。從圖像處理工具欄中，添加2個(gè)顏色提取工具，并命名為顏色提取紅和顏色提取藍(lán)，如圖5-27和圖5-28所示。圖5-26

條碼檢測(cè)結(jié)果圖5-27

添加顏色提取圖5-28

設(shè)置顏色提取紅對(duì)話(huà)框項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

從定位工具欄中，添加2個(gè)形狀匹配工具，并命名為形狀匹配紅和形狀匹配藍(lán)，如圖5-29所示。

顏色提取程序框架結(jié)構(gòu)如圖5-30所示。

圖5-29

添加形狀匹配工具圖5-30

顏色提取程序框架結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

通過(guò)調(diào)節(jié)顏色提取的RGB進(jìn)行顏色提取，提取結(jié)果如圖5-31所示。

設(shè)置形狀匹配參數(shù)，綁定顏色提取紅的輸出圖像，匹配結(jié)果如圖5-32所示。圖5-31

顏色提取結(jié)果圖5-32

形狀匹配結(jié)果項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程5.液位識(shí)別添加工具組按鈕并命名為液位識(shí)別，首先將顏色提取里的PLC控制復(fù)制到該工具組，添加光源控制、相機(jī)、定時(shí)器、光源控制、顏色提取、圖像處理、圖像處理以及形狀匹配等工具，然后在定位工具欄中添加查找特征點(diǎn)，如圖5-33所示。圖5-33

添加查找特征點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

在測(cè)量工具欄中添加6個(gè)點(diǎn)間距工具，并命名為正常液位、正常液位、正常液位、正常液位、少液位距離和多液位距離，如圖5-34所示。圖5-34

添加點(diǎn)間距項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程程序框架結(jié)構(gòu)如圖5-35所示。

圖5-35

液位識(shí)別框架結(jié)構(gòu)圖5-35

液位識(shí)別框架結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程

完成形狀匹配后，進(jìn)行找點(diǎn)，完成圖像注冊(cè)，點(diǎn)擊正常液位，將找點(diǎn)的坐標(biāo)綁定在基本參數(shù)上面，設(shè)置結(jié)果判斷區(qū)間，重復(fù)完成上述操作，液位測(cè)量結(jié)果如圖5-36所示。

添加標(biāo)簽，綁定條形碼掃描結(jié)果，需要把少液位和多液位，瓶蓋顏色的不同分別進(jìn)行標(biāo)注，具體結(jié)果如圖5-37所示。圖5-36

液位測(cè)量結(jié)果圖5-37

標(biāo)注結(jié)果項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程6.顏色判斷添加M模塊中的判斷，參數(shù)設(shè)置要引用顏色提取的具體結(jié)果，添加工具組，命名為抓取藍(lán)色瓶蓋液體，添加四個(gè)PLC控制，分別命名為抓取、上升、放置、上升，接下來(lái)返回到顏色提取中的拍照位，具體如圖5-38所示。圖5-38

程序結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施（二）Kimage軟件編程7.異常液位抓取與放置

添加M模塊，并命名為異常液位抓取與放置，添加工具組，分別命名為少液位抓取與放置、多液位抓取與放置，分別添加四個(gè)PLC控制，分別命名為抓取、上升、放置、上升，接下來(lái)返回到顏色提取中的拍照位，執(zhí)行前結(jié)果如圖5-39（a）所示，執(zhí)行后結(jié)果如圖5-39（b）所示。

圖5-39（a）

執(zhí)行前

圖5-39（b）

執(zhí)行后項(xiàng)目實(shí)施（三）數(shù)據(jù)發(fā)送

添加工具組，并在工具組中添加用戶(hù)變量并編輯輸出參數(shù)，具體如圖5-40所示。

設(shè)置少液位距離參數(shù)和多液位距離參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，設(shè)置判斷是否紅色對(duì)話(huà)框，如圖5-41，通過(guò)計(jì)算，得出錯(cuò)誤個(gè)數(shù)。

繼續(xù)添加保存表格，綁定條形碼的識(shí)別結(jié)果、多液位和少液位的坐標(biāo)位置、藍(lán)色瓶蓋液體的位置以及NG個(gè)數(shù)，具體執(zhí)行結(jié)果參見(jiàn)圖5-42。圖5-40

設(shè)置參數(shù)變量圖5-41

設(shè)置判斷是否紅色對(duì)話(huà)框項(xiàng)目實(shí)施圖5-42

判斷結(jié)果顯示（三）數(shù)據(jù)發(fā)送圖5-43

液體試管識(shí)別與分揀完整的程序框架06思考與探索思考與探索1.二維碼和條形碼有何區(qū)別？2.機(jī)器視覺(jué)在食品與飲品包裝領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？舉例說(shuō)明。3.XY標(biāo)定的方法有幾種？4.如何生產(chǎn)PCB測(cè)量報(bào)表？5.液體試管如何識(shí)別？6.根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施完成項(xiàng)目評(píng)分表：完成時(shí)間

成績(jī)?cè)u(píng)定

選用相機(jī)型號(hào)

選用鏡頭型號(hào)

選用光源及參數(shù)

主要選用工具

液體試管分揀結(jié)果粘貼處：項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決方案：

項(xiàng)目實(shí)施完成任務(wù)評(píng)價(jià)表項(xiàng)目評(píng)分表類(lèi)型項(xiàng)目單項(xiàng)分自評(píng)得分小組評(píng)分教師評(píng)分硬件選型、安裝及調(diào)試（20分）

相機(jī)選型正確2

鏡頭選型合理2

光源選型合理2

光源控制工具運(yùn)行正常2

視