固定中心點(diǎn)引導(dǎo)定位方法與流程介紹INTRODUCTION1課程導(dǎo)入2知識(shí)簡(jiǎn)介3工具操作4案例演示CONTENTS目錄5配方演示課程導(dǎo)入1為什么需要視覺引導(dǎo)定位課程導(dǎo)入-為什么需要視覺引導(dǎo)定位？1、功能型需求--產(chǎn)品的定位、組裝2、美觀型需求--logo、商標(biāo)等居中或?qū)R打印等知識(shí)簡(jiǎn)介2視覺引導(dǎo)定位的本質(zhì)知識(shí)簡(jiǎn)介定位的本質(zhì)：二維坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換

二維(2D)變換在數(shù)學(xué)上將點(diǎn)從一個(gè)2D空間映射到另一個(gè)空間。如下圖，2D變換總是將點(diǎn)從源坐標(biāo)空間（空間坐標(biāo)系A(chǔ)）映射到第二個(gè)坐標(biāo)空間（空間坐標(biāo)系B）。例如，許多機(jī)器視覺任務(wù)要求將圖像坐標(biāo)空間中的點(diǎn)與用戶定義空間（如機(jī)器人、模組等）中的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。兩個(gè)坐標(biāo)空間通常具有不同的測(cè)量單位來表示坐標(biāo)。我們使用2D轉(zhuǎn)換將點(diǎn)從像素空間正確映射到用戶空間。知識(shí)簡(jiǎn)介最常見的2D變換類型：2D線性變換將點(diǎn)從坐標(biāo)空間A映射到坐標(biāo)空間B，一般的2D線性變換為(2x2)矩陣和(2x1)向量：一般二維線性變換有幾個(gè)基本屬性，這些包括：縮放、旋轉(zhuǎn)和平移。在二維線性變換的數(shù)學(xué)表示中，（2x2）矩陣包含縮放和旋轉(zhuǎn)信息；(2x1)向量描述了空間B和空間A之間的平移。知識(shí)簡(jiǎn)介縮放縮放會(huì)改變一個(gè)坐標(biāo)空間相對(duì)于另一個(gè)坐標(biāo)空間的x軸和y軸單位?？s放的變化可以是均勻的或不均勻的。均勻縮放涉及x軸和y軸單位的相同變化。例如，在下圖中，坐標(biāo)空間A的x和y軸相對(duì)于坐標(biāo)空間B的x和y軸縮放了10倍。知識(shí)簡(jiǎn)介縮放不均勻縮放涉及x軸和y軸單位的變化不相同?；蛘撸司仃嚤硎就ㄟ^應(yīng)用統(tǒng)一的x軸和y軸縮放因子（S）和縱橫比（A）實(shí)現(xiàn)的非均勻縮放：知識(shí)簡(jiǎn)介旋轉(zhuǎn)我們相對(duì)于另一個(gè)坐標(biāo)空間旋轉(zhuǎn)一個(gè)坐標(biāo)空間的x軸和y軸。旋轉(zhuǎn)角度單位為弧度。有兩種類型的旋轉(zhuǎn)：均勻（剛性旋轉(zhuǎn)）和非均勻（傾斜旋轉(zhuǎn)）。均勻是非均勻旋轉(zhuǎn)的一種特殊情況，即x和y坐標(biāo)軸都以相等的角度旋轉(zhuǎn)。下圖顯示了兩個(gè)相對(duì)于彼此均勻旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)空間。

注意：旋轉(zhuǎn)角θ是從空間B到空間A的角度，以B為單位進(jìn)行測(cè)量?？臻gA中的P坐標(biāo)映射到空間B中的相應(yīng)坐標(biāo)知識(shí)簡(jiǎn)介旋轉(zhuǎn)非均勻（傾斜旋轉(zhuǎn)）的每個(gè)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)不同的角度。您可以將非均勻旋轉(zhuǎn)視為：旋轉(zhuǎn)兩個(gè)不同的角度（θx和θy）或均勻旋轉(zhuǎn)(θ)和額外的偏斜因子(Q)。下圖顯示了坐標(biāo)空間的非均勻旋轉(zhuǎn)。

注意：角度θx和θy是在空間B中測(cè)量的從空間B到空間A的旋轉(zhuǎn)角。坐標(biāo)空間B也必須是正交的。空間A中點(diǎn)P的坐標(biāo)映射到空間B中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)：知識(shí)簡(jiǎn)介平移平移由一個(gè)坐標(biāo)空間的原點(diǎn)相對(duì)于另一個(gè)坐標(biāo)空間的偏移組成。如下圖：

注意：如果(Tx,Ty)是從坐標(biāo)空間B到空間A的平移向量的分量，用空間B表示。空間A中點(diǎn)P的坐標(biāo)映射到空間B中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)：知識(shí)簡(jiǎn)介二維坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的綜合應(yīng)用縮放-縱橫比-旋轉(zhuǎn)-傾斜-平移。如下圖：

S是統(tǒng)一的x軸和y軸縮放比例；A是縱橫比；Q是傾斜角；θ是均勻或剛性旋轉(zhuǎn)；Tx和Ty是x和y平移。工具操作3N點(diǎn)標(biāo)定點(diǎn)角對(duì)位工具操作N點(diǎn)標(biāo)定

9點(diǎn)圖像坐標(biāo)與物理坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)，無關(guān)軌跡和順序。特征點(diǎn)相對(duì)位置不變且唯一。142853679132456789規(guī)則運(yùn)動(dòng)軌跡不規(guī)則運(yùn)動(dòng)軌跡工具操作N點(diǎn)標(biāo)定旋轉(zhuǎn)標(biāo)定不需物理坐標(biāo)，也無關(guān)軌跡和順序。原理是三點(diǎn)定圓。132工具操作點(diǎn)角對(duì)位本質(zhì)為同坐標(biāo)系下的剛性變換。工具操作點(diǎn)角對(duì)位本質(zhì)為同坐標(biāo)系下的剛性變換。例：已知旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)C(CX,CY)，點(diǎn)A坐標(biāo)(AX,AY)，點(diǎn)B坐標(biāo)(BX,BY)，旋轉(zhuǎn)角度?，求偏移量。計(jì)算過渡點(diǎn)A’的坐標(biāo)：A’X=(AX-CX)cos?–(AY-CY)sin?+CXA’Y=(AX-CX)sin?+(AY-CY)cos?+CY計(jì)算A’到B的偏移量：ΔX=BX-A’X=BX–((AX-CX)cos?–(AY-CY)sin?+CX)ΔY=BY-A’Y=BY–((AX-CX)sin?+(AY-CY)cos?+CY)?ABCOXYA’案例分析4案例一案例分析項(xiàng)目需求在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，搜索工字輪柱面上的圓孔搜索到圓孔后，對(duì)其進(jìn)行穿線項(xiàng)目難點(diǎn)視覺飛拍處理：連續(xù)動(dòng)態(tài)拍照目標(biāo)搜索算法解決方案通過圖像二值化、繪制Roi、Blob分析將穿線區(qū)域的孔位篩選出來，并通過Modbus通訊給PLC控制工字輪停轉(zhuǎn)通過位置修正、幾何查找（圓）獲得孔洞的圓心坐標(biāo)，通過數(shù)值分析、N點(diǎn)標(biāo)定、標(biāo)定轉(zhuǎn)換計(jì)算孔洞的實(shí)際物理坐標(biāo)，并通訊給PLC進(jìn)行穿線作業(yè)配方演示5九點(diǎn)標(biāo)定位置修正配方演示使不同姿態(tài)物料保持統(tǒng)一姿態(tài)Copyright@蘇州中科行智智能科技有限公司公司官網(wǎng)：Thanks

助力中國(guó)智能制造機(jī)器視覺基礎(chǔ)Copyright@蘇州中科行智智能科技有限公司公司官網(wǎng)：中科行智產(chǎn)品培訓(xùn)之INTRODUCTION1相

機(jī)2鏡頭3光源CONTENTS目錄相機(jī)1相機(jī)類型相機(jī)參數(shù)與選型相機(jī)采圖和接線方式1.相機(jī)類型CCD相機(jī)

CCD（電耦合元件）是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。以其構(gòu)成的CCD相機(jī)具有體積小、重量輕、不受磁場(chǎng)影響、具有抗震動(dòng)和撞擊之特性而被廣泛應(yīng)用。CMOS相機(jī)采用CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器的相機(jī)。CCD造價(jià)貴，且基本已停產(chǎn)，市面上主流是CMOS芯片2d相機(jī)芯片——CCDvsCMOS1.相機(jī)類型2d相機(jī)顏色——黑白vs彩色黑白相機(jī)

黑白相機(jī)直接將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像灰度值，生成的是灰度圖像。彩色相機(jī)

彩色相機(jī)能獲得景物中紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的光信號(hào)，輸出彩色圖像。彩色相機(jī)能夠提供比黑白相機(jī)更多的圖像信息。1.彩色相機(jī)一般會(huì)有濾光片，濾除近紅外光。2.彩色相機(jī)在算法處理時(shí)也是分通道轉(zhuǎn)灰度圖進(jìn)行處理。1.相機(jī)類型2d相機(jī)像素排列——面陣vs線掃面陣相機(jī)

陣列排列，陣列中的每個(gè)感光單元對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，被拍攝的目標(biāo)的一個(gè)

面被成像，目標(biāo)與相機(jī)之間可以是靜止的，也可以是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。

可以在短時(shí)間內(nèi)曝光、一次性獲取完整的目標(biāo)圖像，具有測(cè)量圖像直觀

的優(yōu)勢(shì)，常應(yīng)用于測(cè)量目標(biāo)物體的形狀、尺寸與缺陷等信息。線陣相機(jī)感光單元排列是一維的，每次曝光僅是目標(biāo)上的一條線被成像，形成一行圖像，隨著目標(biāo)物體與相機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相機(jī)連續(xù)曝光，最后形成一幅二維圖像。

幅面寬，像元尺寸較靈活，行頻高，常應(yīng)用于一維動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測(cè)量，如需要極大的視野或極高的精度或被測(cè)視野為細(xì)長(zhǎng)的帶狀，多用于滾筒上檢測(cè)的問題。面陣相機(jī)拍整幅視野，線掃相機(jī)需搭配平移、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用1.相機(jī)類型3d相機(jī)——結(jié)構(gòu)光vs線激光結(jié)構(gòu)光相機(jī)

3D結(jié)構(gòu)光相機(jī)獲取物體被結(jié)構(gòu)光條紋調(diào)制的二維圖像，再?gòu)陌冃螚l紋的二維像中通過數(shù)字重建方法得到物體的三維數(shù)字像，如下圖1-3所示。高精度、多角度還原3D數(shù)據(jù)模型，高速準(zhǔn)確的3D點(diǎn)云重建。線激光相機(jī)線激光技術(shù)和結(jié)構(gòu)光技術(shù)都是基于三角測(cè)量原理，區(qū)別在于線激光需要配合高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)才能獲得完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)光可以一次性獲得整個(gè)被測(cè)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，不需要其它的運(yùn)動(dòng)裝置，效率更高。缺點(diǎn)是Z軸的精度沒有線激光高。結(jié)構(gòu)光相機(jī)拍整幅視野，線激光相機(jī)需搭配運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使用2.相機(jī)參數(shù)分辨率?

定義：相機(jī)能夠捕捉到的細(xì)節(jié)度稱為分辨率，用像素來衡量。相機(jī)的像素越多，能夠拍攝的細(xì)節(jié)也就越多，照片也就可以越大而不變得產(chǎn)生模糊。?

面陣相機(jī)常見的分辨率有：30萬—640x480，130萬—1280x1024，500萬—2448x2048，1200萬—4096x3000，2000萬—5472x3648等等?

線陣相機(jī)常見的分辨率有：1K—1024,2K—2048,4K—4096,8K—8192,16K—16384&16352等等面陣相機(jī)分辨率常用nMP（millionpixel）表示，線陣相機(jī)分辨率常用nK表示。2.相機(jī)參數(shù)?

定義：像元是相機(jī)芯片的最小組成單位，像元尺寸就是每個(gè)像元的面積。?

單個(gè)像素面積小，單位面積內(nèi)的像素?cái)?shù)量多，相機(jī)的分辨率增加，利于對(duì)細(xì)小缺陷的檢測(cè)和增大檢測(cè)視場(chǎng)。?

數(shù)字相機(jī)像元尺寸為3μm~10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量也越不容易提高。1.像元尺寸越小，對(duì)鏡頭分辨率要求越高。2.像元尺寸越小，芯片感光效果越差。像元尺寸2.相機(jī)參數(shù)靶面尺寸?

定義：指相機(jī)芯片對(duì)角線尺寸，又稱靶面尺寸，單位為英寸（“）。1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對(duì)角線16mm。（3:4:5)2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。1”2/3”1/1.8”1/2”1/3”1/4”不同于正常的單位換算，在工業(yè)相機(jī)領(lǐng)域中1“=16mm。2.相機(jī)參數(shù)曝光方式?

全局快門（Global）：光圈打開后，整個(gè)圖像芯片同時(shí)曝光。曝光時(shí)間與機(jī)械的開關(guān)速度有關(guān)，適合拍動(dòng)態(tài)物體。?

卷簾快門（Rolling）：同一行上的像素同時(shí)曝光，不同行的曝光起始時(shí)間不同，每行的曝光時(shí)間是相同的，行間的延遲不變，適用于拍攝靜態(tài)物體。1.在飛拍項(xiàng)目中，由于產(chǎn)品處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相機(jī)曝光時(shí)間如果過大，也會(huì)造成圖像拖影，此時(shí)可用以下公式計(jì)算：最大曝光時(shí)間*運(yùn)動(dòng)速度<像素精度（視野/分辨率）。當(dāng)最大曝光時(shí)間很小時(shí)，鏡頭通光量也會(huì)很小，這時(shí)需要考慮增大鏡頭光圈或提升光源亮度的方式進(jìn)行增亮。全局快門卷簾快門2.相機(jī)參數(shù)幀率&像素深度?

幀率定義：相機(jī)采集傳輸圖像的速率，對(duì)于面陣相機(jī)一般為每秒采集的幀數(shù)，對(duì)于線陣相機(jī)為每秒采集的行數(shù)。?

幀率屬性見于面陣相機(jī)（單位fps），行頻屬性見于線掃相機(jī)（單位Hz）。?

像素深度定義：每位像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，單位為bit。分辨率和像素深度共同決定了圖像的大小。例如對(duì)于像素深度為32bit的500萬像素，則整張圖片應(yīng)該有500W*32/8/1024/1024=19M。增加像素深度可以增強(qiáng)測(cè)量的精度，但同時(shí)也降低了系統(tǒng)的速度，并且提高了系統(tǒng)集成的難度。(注：1MB=1024KB、1KB=1024Byte、1Byte=8bit)使用ROI可以適當(dāng)提升幀率2.相機(jī)參數(shù)放大倍率&像素精度?

放大倍率定義：靶面/視野。如10mmx7.5mm的視野，使用5MP卷簾相機(jī)，其靶面尺寸為5.7mmx4.3mm，則放大倍率=5.7/10=4.3/7.5=0.57X。?

像素精度定義：視野/分辨率。如10mmx7.5mm的視野，使用5MP卷簾相機(jī)，其分辨率為2592x1944，則像素精度=10/2592=7.5/1944=3.86μm。?

由于芯片尺寸=分辨率x像元尺寸，故像素精度計(jì)算公式還可以為：像元尺寸/放大倍率。如使用5MP卷簾相機(jī)，其像元尺寸為2.2μm，當(dāng)放大倍率為0.57X時(shí)，其像素精度=2.2/0.57=3.86μm。1、使用遠(yuǎn)心鏡頭時(shí)，由于其放大倍率固定，常用像元尺寸/放大倍率來計(jì)算像素精度。2、一般項(xiàng)目中遇到AI缺陷檢測(cè)，比如最小缺陷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)0.2mm，那么像素精度需要降一個(gè)數(shù)量級(jí)，即至少達(dá)到0.02mm；尺寸檢測(cè)，比如產(chǎn)品長(zhǎng)寬公差0.1mm，如果沒有其他指標(biāo)的情況下，一般精度也按照1/10公差來選型，即0.01mm。2.相機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)接口2.相機(jī)參數(shù)相機(jī)選型3.相機(jī)采圖和接線方式采圖打開電腦上的控制面板，依次點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)和Internet>網(wǎng)絡(luò)和共享中心>更改適配器配置，選擇對(duì)應(yīng)的網(wǎng)卡，建議將PC的網(wǎng)口配置成使用靜態(tài)IP地址，相較動(dòng)態(tài)IP可縮短設(shè)備搜索時(shí)間。為保證客戶端的正常運(yùn)行以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，在使用客戶端軟件前，需要對(duì)PC環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。一般都需要關(guān)閉防火墻；開啟網(wǎng)卡巨幀3.相機(jī)采圖和接線方式采圖完成相機(jī)和客戶端的安裝后，在設(shè)備列表中，若相機(jī)為不可達(dá)狀態(tài)，則需要手動(dòng)設(shè)置相機(jī)IP。具體如下：1.雙擊狀態(tài)為不可達(dá)的相機(jī)名稱，界面將彈出“修改IP地址”對(duì)話框。2.在“修改IP地址”對(duì)話框中，選擇“靜態(tài)IP”，參照相機(jī)可達(dá)的網(wǎng)段（圖2-6紅框所示），設(shè)置相機(jī)的“IP地址”、“子網(wǎng)掩碼”以及“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”，單擊“確定”，如圖2-6所示。3.相機(jī)采圖和接線方式1、以?？迪鄼C(jī)CA050-10GM為例，接電源對(duì)應(yīng)管腳1和6，觸發(fā)輸入對(duì)應(yīng)管腳2和5，不同家買的電源線序顏色可能不同，可看具體對(duì)應(yīng)管腳說明。接線方式3.相機(jī)采圖和接線方式1、以?？迪鄼C(jī)CA050-10GM為例接線方式3.相機(jī)采圖和接線方式接線方式3.相機(jī)采圖和接線方式1、一般?？迪鄼C(jī)軟件，觸發(fā)源默認(rèn)line0，觸發(fā)極性默認(rèn)上升沿，因此觸發(fā)設(shè)置只需將Mode改為On。接線方式鏡頭2鏡頭參數(shù)鏡頭類型與選型鏡頭調(diào)試方式鏡頭配件1.鏡頭參數(shù)接口鏡頭和攝像機(jī)之間的接口有許多不同的類型，工業(yè)攝像機(jī)常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。接口類型的不同和鏡頭性能及質(zhì)量并無直接關(guān)系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各種常用接口之間的轉(zhuǎn)接口。C接口和CS接口是工業(yè)攝像機(jī)最常見的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口，區(qū)別在于C型接口的后截距為17.5mm，CS型接口的后截距為12.5mm。1.鏡頭參數(shù)接口CS型接口的攝像機(jī)可以和C口及CS口的鏡頭連接使用，只是使用C口鏡頭時(shí)需要加一個(gè)5mm的接圈；鏡頭與相機(jī)的安裝如果缺少或者多加了5mm的延長(zhǎng)管，將有可能出現(xiàn)圖像模糊，成不了清晰的圖像。C型接口的攝像機(jī)不能用CS口的鏡頭。1.鏡頭參數(shù)工作距離定焦鏡頭：需要自己計(jì)算或者實(shí)際測(cè)量出所需要的工作距離遠(yuǎn)心鏡頭：固定工作距離，查看產(chǎn)品手冊(cè)即可，一般鏡頭標(biāo)簽上會(huì)注明工作距離（WorkingDistance）：一般指鏡頭前端到被測(cè)物體的距離，小于最小工作距離一般不能清晰成像。1.鏡頭參數(shù)焦距和視場(chǎng)角定焦鏡頭：按照焦距選型遠(yuǎn)心鏡頭：按照倍率來選型焦距：指主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離，決定了像與實(shí)際物體之間的比例。視場(chǎng)角：鏡頭的視場(chǎng)角決定了能夠被覆蓋拍攝景物的范圍，視場(chǎng)角越大，視野就越大。1.鏡頭參數(shù)光圈相對(duì)孔徑：指鏡頭的入射光孔直徑（D）與焦距（f）之比，即

D/f，主要影響像面的照度；最大相對(duì)孔徑：一般標(biāo)示在鏡頭上，如1:1.2或f/1.2

；光圈系數(shù)：相對(duì)孔徑的倒數(shù)稱為光圈系數(shù)，用Ｆ表示，F(xiàn)

=f

/D。1.鏡頭參數(shù)景深景深（DepthOf

Fied）:景深是指在攝影機(jī)鏡頭或其他成像器前沿著能夠取得清晰圖像的成像器軸線所測(cè)定的物體距離范圍。1.鏡頭參數(shù)景深主要參數(shù)-景深景深的影響因素

鏡頭光圈? 光圈越大，景深越??；? 光圈越小，景深越大。鏡頭焦距? 鏡頭焦距越長(zhǎng)，景深越??；? 焦距越短，景深越大。拍攝距離? 距離越遠(yuǎn)，景深越大；? 距離越近，景深越小。圖：不同光圈下的景深示意圖1.鏡頭參數(shù)分辨率指在像面處鏡頭在單位毫米內(nèi)能夠分辨的黑白相間的條紋對(duì)數(shù)，分辨率為1/2d，d為線寬，單位是”線對(duì)/毫米”（lp/mm）；理想鏡頭的分辨率完全由相對(duì)孔徑所決定，相對(duì)孔徑越大，F(xiàn)越小，分辨率就越高；在視場(chǎng)邊緣，由于成像光束的孔徑角比軸上點(diǎn)小，因此分辨率有所降低。1.鏡頭參數(shù)支持CCD尺寸2.鏡頭類型定焦鏡頭指只有一個(gè)固定焦距的鏡頭；隨著工作高度的變化，視野會(huì)發(fā)生變化；光圈可調(diào)，可手動(dòng)控制進(jìn)光量；存在一定的畸變。2.鏡頭類型定焦鏡頭——畸變短焦距鏡頭一般表現(xiàn)為桶形失真，長(zhǎng)焦距鏡頭一般表現(xiàn)為枕形失真。人眼感覺不到小于2%的畸變。在進(jìn)行精度較高的測(cè)量時(shí)，需要校正畸變。無畸變圖像桶形畸變枕形畸變2.鏡頭類型遠(yuǎn)心鏡頭遠(yuǎn)心指的是一種光學(xué)的設(shè)計(jì)模式：系統(tǒng)的出瞳或入瞳的位置在無限遠(yuǎn)處。目的就是消除由于被測(cè)物體（或CCD芯片）離鏡頭距離的遠(yuǎn)近不一致而造成放大倍率不一樣的情況。遠(yuǎn)心鏡頭糾正了傳統(tǒng)鏡頭的誤差，它可以在一定距離內(nèi)，使所成的像的尺寸不會(huì)因?yàn)榫嚯x的變化而改變。2.鏡頭類型普通鏡頭與遠(yuǎn)心鏡頭對(duì)比左圖：某圓柱體上的同一內(nèi)齒槽，上圖采用遠(yuǎn)心鏡頭拍攝，下圖采用普通鏡頭拍攝。右圖：相隔100mm的兩個(gè)相同的螺絲，上圖采用的是遠(yuǎn)心鏡頭拍攝，下圖采用普通鏡頭拍攝。普通鏡頭遠(yuǎn)心鏡頭2.鏡頭類型遠(yuǎn)心鏡頭——物方、雙遠(yuǎn)心物方遠(yuǎn)心鏡頭：只是物方主光線與鏡頭主軸平行工件上下變化，圖像的大小基本不會(huì)變化，使用同軸落射照明時(shí)的必要條件，小型化亦可對(duì)應(yīng)。雙側(cè)遠(yuǎn)心鏡頭：物方，像方均為主光線與光軸平行，光圈可變，可以得到高的景深，比物方遠(yuǎn)心鏡頭更能得到穩(wěn)定的像最適合于測(cè)量用圖像處理光學(xué)系統(tǒng)，但是大型化成本高2.鏡頭類型鏡頭選型定焦鏡頭如何選取合適焦距的鏡頭？計(jì)算公式：焦距f＝WD（鏡頭工作距離）×CCD芯片尺寸(長(zhǎng)or寬)/FOV(長(zhǎng)or寬)如何計(jì)算出合適倍率的遠(yuǎn)心鏡頭？計(jì)算公式：放大倍率＝CCD芯片尺寸(長(zhǎng)or寬)/FOV(長(zhǎng)or寬)2.鏡頭類型鏡頭選型Step1：確定CCD芯片大小Step

2

：

確定視場(chǎng)大

小Step

3：計(jì)算

光學(xué)放大倍率Step

4：確定工作距

離Step

5：查找目錄

找出接近的型號(hào)Step

6：察看景深

、分辨率是否滿足要求Step

7：確定鏡頭接口和最大兼容

CCD無問題3.鏡頭調(diào)試方式FA鏡頭遠(yuǎn)心鏡頭調(diào)焦：對(duì)焦調(diào)節(jié)順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至圖像清晰光圈：光闌調(diào)節(jié)順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，改變進(jìn)光量，增加或減少圖像亮度，一般設(shè)置在中間區(qū)域記錄參數(shù)：一般實(shí)驗(yàn)中圖像確認(rèn)OK后，記錄下鏡頭工作距離，方便設(shè)備還原工作距離固定，光圈固定，因此常規(guī)款只需要按照說明書固定工作距離來放置鏡頭4.鏡頭配件

偏振鏡也叫偏光鏡，簡(jiǎn)稱PL鏡，是一種濾色鏡。偏振鏡的出色功用是能有選擇地讓某個(gè)方向振動(dòng)的光線通過，在彩色和黑白攝影中常用來消除或減弱非金屬表面的強(qiáng)反光，從而消除或減輕光斑。偏振鏡偏振原理4.鏡頭配件

偏振鏡一般應(yīng)用：鏡頭前加裝偏振鏡，光源前加偏振片，旋轉(zhuǎn)偏振鏡，直至合適的角度停止旋緊。4.鏡頭配件

接圈（延長(zhǎng)管）接圈（延長(zhǎng)管）：改變相機(jī)工作距離，視場(chǎng)大小。延長(zhǎng)管規(guī)格：1mm，2mm，5mm，10mm，15mm，20mm。延長(zhǎng)管可以組合應(yīng)用，但是要注意不同焦距的鏡頭所能接的延長(zhǎng)管的長(zhǎng)度是不一樣，如果過長(zhǎng)，可能會(huì)成不了清晰的圖像4.鏡頭配件擴(kuò)倍鏡增倍鏡（擴(kuò)倍鏡）是用另外的鏡組，增加到原鏡頭上，對(duì)視場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)倍率的放大光學(xué)倍率規(guī)格：1.5X,2.0X,2.5X,3.0X,4.0X,5.0X4.鏡頭配件棱鏡棱鏡常用來轉(zhuǎn)折光路或者將光學(xué)系統(tǒng)所成的像偏轉(zhuǎn)90°。根據(jù)棱鏡的方位不同，成像可為左右一致而上下顛倒與左右不一上下一致。光源3光源特性常見光源類型光源選型頻閃光源使用方法1.光源特性光源的作用①?gòu)?qiáng)化特征，弱化背景②突出測(cè)量特征③提高圖像信息④簡(jiǎn)化算法⑤減低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度⑥提高系統(tǒng)的檢查精度、速度1.光源特性波長(zhǎng)（wavelength）是指波在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)傳播的距離。也就是沿著波的傳播方向，相鄰兩個(gè)振動(dòng)位相相差2π的點(diǎn)之間的距離。波長(zhǎng)λ等于波速u和周期T的乘積，即λ=uT。同一頻率的波在不同介質(zhì)中以不同速度傳播，所以波長(zhǎng)也不同機(jī)器視覺上常用的光源顏色有：紅、綠、白、藍(lán)、UV、IR波長(zhǎng)1.光源特性色溫是表示光線中包含顏色成分的一個(gè)計(jì)量單位。?從理論上說，色溫指絕對(duì)黑體從絕對(duì)零度（－273℃）開始加溫后所呈現(xiàn)的顏色。黑體在受熱后，逐漸由黑變紅，轉(zhuǎn)黃，發(fā)白，最后發(fā)出藍(lán)色光。當(dāng)加熱到一定的溫度，黑體發(fā)出的光所含的光譜成分，就稱為這一溫度下的色溫，計(jì)量單位為“K”（開爾文）。?如100W燈泡發(fā)出的光的顏色，與絕對(duì)黑體在2527℃時(shí)的顏色相同，那么這只燈泡發(fā)出的光的色溫就是：（2527+273）K=2800K色溫1.光源特性光顏色的合成與互補(bǔ)光的三原色R–紅G–綠B–藍(lán)光的三原色：紅，綠，藍(lán)紅、綠、藍(lán)三色為互補(bǔ)色。光照在物體上，物體反射與自身顏色相同的色光，不同色光照在互補(bǔ)色物體上完全不反光。如紅光照在紅色物體上，黑白相機(jī)成像物體成白色；紅光照在綠色物體，黑白相機(jī)成像物體為黑色。2.常見光源類型環(huán)形光源產(chǎn)品特點(diǎn)?角度覆蓋全，0-90度均有覆蓋?可與漫射板配合使用，使得發(fā)光更加均勻?針對(duì)特定項(xiàng)目，可多個(gè)角度光源組合使用環(huán)形光源：光照均勻、圖像字符清晰條形光源：光線方向單一、字符成像不全2.常見光源類型條形光源產(chǎn)品特點(diǎn)?長(zhǎng)度定制化，兼容各種大小不同的視野?使用靈活性強(qiáng)，可靈活調(diào)節(jié)角度，組合使用，左右距離調(diào)整，高低擺放等條形光源：可以消除表面反光影響、圖像字符清晰環(huán)形光源：受表面反光影響、字符成像不全2.常見光源類型同軸光源產(chǎn)品特點(diǎn)?可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾。?采用分光鏡設(shè)計(jì)，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。同軸光源：可抑制表面凹凸影響，使印刻字符清晰成像條形光源：字符與背景對(duì)比不明顯難以讀取2.常見光源類型碗狀光源產(chǎn)品特點(diǎn)?半球型發(fā)光面，發(fā)光角度覆蓋360°?均勻性超高，適宜表面高度信息復(fù)雜的均勻打光碗狀光源：光照均勻，消除曲面反光影響，表面壓傷成像清晰環(huán)形光源：由于表面曲面反光，光照不均勻2.常見光源類型開孔光源產(chǎn)品特點(diǎn)?燈珠均勻分布在四周經(jīng)過導(dǎo)光板形成擴(kuò)散的光線，大面積高均勻性照射，用于定位，測(cè)量等多種場(chǎng)景l(fā)?定制化程度高，發(fā)光尺寸，開孔大小以及位置皆可結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際開發(fā)電路板檢測(cè)2.常見光源類型背光源產(chǎn)品特點(diǎn)?大幅面均勻照明，主要用于透視輪廓成像2.常見光源類型平行背光源產(chǎn)品特點(diǎn)?光線具有更好的方向性，均勻性更好?采用特殊平行膜設(shè)計(jì)，視覺效果更好2.常見光源類型漫射背光與平行背光區(qū)別2.常見光源類型點(diǎn)光源產(chǎn)品特點(diǎn)?大功率LED，體積小，發(fā)光強(qiáng)度高。?適合作為遠(yuǎn)心鏡頭的同軸光源等表面Mark點(diǎn)定位2.常見光源類型AOI光源產(chǎn)品特點(diǎn)?多色多角度照射，能準(zhǔn)確反映產(chǎn)品表面層次信息?產(chǎn)品外加漫射板導(dǎo)光，減少?gòu)?qiáng)反光?不同角度的三色光照明，照射凸顯焊錫的三維信息焊錫檢測(cè)2.常見光源類型線形光源產(chǎn)品特點(diǎn)?采用柱面聚光棒，超高亮度適用于各種流水線連續(xù)工作場(chǎng)合瓷磚缺損檢測(cè)2.常見光源類型隧道光源產(chǎn)品特點(diǎn)?隧道光源采用獨(dú)特的照射結(jié)構(gòu)，LED底部照射通過圓拱形反光涂層均勻擴(kuò)散照射光源采用頂級(jí)大功率LED和獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)，亮度高、照射面積大，光線均勻散熱好尼龍布檢測(cè)2.常見光源類型隧道光源產(chǎn)品特點(diǎn)?隧道光源采用獨(dú)特的照射結(jié)構(gòu)，LED底部照射通過圓拱形反光涂層均勻擴(kuò)散照射光源采用頂級(jí)大功率LED和獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)，亮度高、照射面積大，光線均勻散熱好瓷磚缺損檢測(cè)3.光源選型光源選型一幅好的圖像應(yīng)該具備如下條件：?對(duì)比度明顯，目標(biāo)與背景的邊界清晰?背景盡量淡化而且均勻，不干擾圖像處理?與顏色有關(guān)的顏色信息要真實(shí)，亮度適中，不過度曝光對(duì)比?在處理軟件性能差異很微小的情況下，如何穩(wěn)定、連續(xù)的獲取好的成像圖片將直接決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.光源選型常見打光方式3.光源選型光源選型方式機(jī)器視覺光源是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。因此我們一般從以下幾個(gè)方面去選擇合適的光源照明①根據(jù)視野大?。ㄒ曇耙缺粶y(cè)物稍大），所選光源大小要保證照射所拍攝視野內(nèi)區(qū)域亮度一致、均勻②根據(jù)物體的形狀選擇適合的光源③根據(jù)所檢測(cè)物體的顏色選擇光源④根據(jù)光源的角度選擇光源，如果選擇一個(gè)錯(cuò)誤角度的光源，哪怕光源再亮，反射的光線卻沒有被鏡頭所吸收，圖象也是黑的3.光源選型看視野選擇光源從圖1與圖2對(duì)比中可以看出，圖2所成圖像中間亮兩邊暗，光源偏小無法打亮整個(gè)物體圖1（光源大小合適）圖2（光源偏?。?.光源選型看形狀選光源圖1（條形光源）圖2（環(huán)形光源）3.光源選型看顏色選光源原圖圖1（紅色光源）圖2（藍(lán)色光源）通常按照“紅橙黃綠青藍(lán)紫”的順序，顏色相近，即打白，相距較遠(yuǎn)，即打黑。3.光源選型看角度選光源低角度照射工件檢測(cè)3.光源選型看角度選光源高角度照射手機(jī)表面塵土檢測(cè)3.光源選型綜合總結(jié)我們無論從那個(gè)方面選擇光源，最終的目的是為了在提取圖像時(shí)能夠?qū)⒈粶y(cè)物與背景明顯區(qū)分開來，最大程度的突出被測(cè)物體的特征點(diǎn)。其次是要保證所選光源的均勻穩(wěn)定性。在我們實(shí)際工作中選擇光源打光時(shí)，是沒有固定方式可言的。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中很多時(shí)候我們還要考慮其它因素的影響，例如工作距離，安裝空間，照射方式，客戶成本還有相機(jī)、鏡頭等硬件因素的影響。我們只能利用光學(xué)原理加上實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，多思考，方能做出令人滿意的效果。4、頻閃光源使用頻閃光源使用部分項(xiàng)目上，要求光源觸發(fā)亮，因此需要光源控制器需外接觸發(fā)源，觸發(fā)頻閃。以下是某光源廠商控制器的接線方式Copyright@蘇州中科行智智能科技有限公司公司官網(wǎng)：Thanks

助力中國(guó)智能制造GIVS軟件功能介紹中科行智產(chǎn)品培訓(xùn)之INTRODUCTION1GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介2視覺工具介紹3應(yīng)用場(chǎng)景4案例分析（演示）CONTENTS目錄GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介1功能特性界面講解開發(fā)模式版本型號(hào)運(yùn)行環(huán)境1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVS是什么？能解決是什么問題？無需代碼設(shè)計(jì)視覺檢測(cè)方案GIVS（GeneralIndustrialVisionSystem）是一款工業(yè)視覺通用軟件平臺(tái),內(nèi)含豐富圖像處理、數(shù)據(jù)分析與通訊工具，可快速實(shí)現(xiàn)2D視覺應(yīng)用，3D視覺應(yīng)用和AI視覺應(yīng)用，同時(shí)和PLC機(jī)械手通訊互聯(lián)；功能強(qiáng)大，簡(jiǎn)單易用，完全界面化操作，所有算子拖拽式添加，無代碼完成視覺方案配置。1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介A.操作簡(jiǎn)單：1.圖形化交互2.流程化編輯3.拖拽式添加4.可視化配置1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介B.兼容性好：硬件高兼容性：兼容市面主流2D相機(jī)，支持GIGEVISION\USB3.0VISION協(xié)議的面陣相機(jī)，CAMERALINK線掃相機(jī)，兼容中科行智3D相機(jī)，支持網(wǎng)絡(luò)取圖；支持第三方硬件的接入。支持跨平臺(tái)：PC版支持win10系統(tǒng)，行智派視覺控制器為L(zhǎng)inux系統(tǒng)；通訊友好：支持TCP/IP、Modbus，三菱MC等通訊協(xié)議，支持多品牌IO、串口、多品牌PLC通訊，多品牌機(jī)械手通訊；擴(kuò)展性：含2D模塊，3D模塊，AI模塊，自定義功能模塊等。1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介C.適應(yīng)面廣：1.自主開發(fā)：豐富的算法庫(kù)，底層2000+自主開發(fā)算子；2.功能全面：支持?jǐn)U展深度學(xué)習(xí)和3D點(diǎn)云后處理工具；3.開放性：支持用戶開發(fā)自定義算法工具；1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介高可靠性，低部署成本：敏捷開發(fā)兼容性高適應(yīng)面廣高可靠性低部署成本1.開發(fā)部署一體化：方案設(shè)計(jì)完成即可生成運(yùn)行界面，開發(fā)部署一條龍省時(shí)省力更經(jīng)濟(jì)；2.流程數(shù)量豐富：標(biāo)配支持8流程并行處理，多相機(jī)多工位檢測(cè)，2D+3D+AI統(tǒng)一部署，部署成本和維護(hù)成本更優(yōu)；3.多版本可選：2D、3D、AI或全功能版本可選，適應(yīng)不同成本需求；1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介啟動(dòng)界面1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介編輯界面菜單欄工具欄圖形顯示窗口變量和結(jié)果窗口運(yùn)行狀態(tài)欄流程編輯窗口工具欄列表工程：完整檢測(cè)任務(wù)稱為一個(gè)工程，每個(gè)工程包含一個(gè)或多個(gè)流程。流程：每個(gè)flow稱為一個(gè)流程，每個(gè)流程對(duì)應(yīng)CPU的一個(gè)線程，流程間通過全局變量進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。性能：每個(gè)工程建議不超過8個(gè)流程，流程過多，CPU響應(yīng)速度過慢。流程1：正面流程2：底面1.工程和流程1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介運(yùn)行界面架構(gòu)介紹1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVS平臺(tái)界面GIVS算法SDK核心模塊算法庫(kù)應(yīng)用層工具模塊核心層算法SDK層采集工具圖像處理工具其他工具Plugin用戶應(yīng)用軟件算法設(shè)計(jì)開發(fā)基于SDK開發(fā)模式快速方案編輯模式GIVS開發(fā)模式1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介01多種開發(fā)模式02快速應(yīng)用模式03開發(fā)者模式設(shè)計(jì)者模式GIVS作為客戶端或服務(wù)端快速應(yīng)用模式舉例說明1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介獲取圖像本地圖像、相機(jī)圖像建立檢測(cè)流程顏色轉(zhuǎn)換、MASK、Blob獲取結(jié)果格式化、數(shù)值分析、圖文顯示對(duì)外通訊發(fā)送數(shù)據(jù)、TCPIP通訊等應(yīng)用部署一鍵生成運(yùn)行界面，快速上線部署開發(fā)者模式1舉例說明1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVS解決方案GIVS解決方案搭建運(yùn)行界面用戶自定義運(yùn)行界面通訊調(diào)用用戶界面軟件與GIVS建立通訊，獲取算法結(jié)果TCP/IP通訊開發(fā)者模式2舉例說明1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVSSDKSDK用戶手冊(cè)，示例程序應(yīng)用軟件用戶自定義應(yīng)用軟件，集成SDK算法函數(shù)應(yīng)用軟件調(diào)用算法SDK設(shè)計(jì)者模式舉例說明1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介工具開發(fā)根據(jù)SDK，工具開發(fā)sop，用戶自定義擴(kuò)展工具一鍵添加GIVS界面添加按鈕，一鍵添加方案開發(fā)GIVS方案編輯加載自定義算法工具1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVS2D版：GIVS2D版包含90+算法工具，覆蓋定位引導(dǎo)、尺寸測(cè)量、ID識(shí)別、缺陷檢測(cè)等多種應(yīng)用功能，同時(shí)可進(jìn)行結(jié)果分析、控制通訊等。1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介GIVS3D版：GIVS3D版在標(biāo)準(zhǔn)版基礎(chǔ)上，包含3D采集、點(diǎn)云預(yù)處理、基礎(chǔ)計(jì)算、目標(biāo)提取與變換、測(cè)量等多種功能模塊，可應(yīng)用于3D平面度測(cè)量、斷差測(cè)量、ICP精匹配，體積測(cè)量，刨面測(cè)量等多種檢測(cè)場(chǎng)景。分類模型定位模型分割模型OCR模型1.GIVS平臺(tái)簡(jiǎn)介