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    機器視覺測量綜合實訓系統

    ?視覺是人類觀察世界和認知世界的重要手段,人類通過眼睛和大腦來獲取、處理與理解視覺信息。機器視覺是用計算機實現人的視覺功能---對客觀世界的三維場景的感知、識別和理解,通過一幅或多幅圖像認知周圍環境信息。如今,中國正成為世界機器視覺發展*活躍的地區之一,應用范圍涵蓋了工業、農業、醫藥、軍事、航天、氣象、天文、公安、交通、安全、科研等國民經濟的各個行業。其重要原因是中國已經成為全球制造業的加工中心,高要求的零部件加工及其相應的先進生產線,使許多具有國際先進水平的機器視覺系統和應用經驗也進入了中國。國內機器視覺市場11年開始啟動,13年開始呈現爆發式增長,2014年中國市場規模80億,2015年預計200億甚至更多。
    ? ? 睿光科技推出機器視覺測量綜合實訓系統,緊貼《視覺測量》、《光電檢測》、《圖像檢測技術》等教材核心知識點。實訓內容從機器視覺的構成原理出發,包括光源、鏡頭、相機(包括CCD相機和CMOS相機)相關訓練內容,以及機器視覺在現實工業上的相關實例應用。通過學習與操作該實訓系統,可以使學生感受實際光機電控制系統的組成、功能及控制原理,全面掌握光機電一體化技術的應用開發和集成技術,激發學生的學習興趣,鍛煉學生的創新及研發能力,從而使學生更能勝任將來的工作崗位,為自動化行業輸出更多的高新技術人才,助力行業新發展。


    工位一、CCD基礎訓練工位

    CCD原理與應用是《光電子學》課程重要章節,也是教學的難點章節,該工位采用模塊化、開放式設計,直觀展現了線陣、面陣CCD的工作原理,并且設置了工程實踐常用的測試項目內容,是學生認識和理解CCD工作原理與實際應用的理想教學系統.

    實訓內容:

    1、線陣CCD驅動與特性測量;
    2、面陣CCD驅動與特性測量;
    3、工件尺寸測量;
    4、圖像采集與數據點運算。

    工位二、照明光源測試工位

    在機器視覺尺寸檢測系統中,方案的好壞往往會決定整個系統的成敗,采用不同的光源,對檢測精度有著重要的影響。光源和照明設計涉及三個主要方面:光源的種類和特性、目標及其背景的光反射和傳送特性、光源的結構。本工位是對LED線光源、環形光源、面光源等光源對機器視覺尺寸檢測精度的影響進行了研究。

    實訓內容:

    1、背景照明光源測試;
    2、明場照明光源測試;
    3、暗照明光源測試;
    4、不同波長照明測試。

    工位三、成像鏡頭選取與標定訓練工位

    相機標定是指建立相機圖像像素位置與場景點位置之間的關系,其途徑是根據相機模型,由已知特征點的圖像坐標和世界坐標求解相機的密性參數。本工位讓學生采用兩種鏡頭分別進行不同標定,讓學生了解不同鏡頭的應用方向。

    實訓內容:

    1、點陣標定測試;
    2、棋盤格標定測試;
    3、遠心鏡頭標定測試;
    4、成像鏡頭選取訓練。

    工位四、工件二維尺寸檢測工位

    隨著科技發展,對各種工件和零件的測量精度越來越高,對測量儀器的要求越來越苛刻,二維影像測量技術是對傳統的測量技術的飛躍性發展,是將傳統的光學投影和計算機**結合的產物。本工位是讓學生操作影像測量儀,利用測頭對模具進行數據采集,之后傳送到計算機,計算機再根據對模具的圖像空間幾何坐標設計和轉換,計算得到模具的尺寸、大小和形狀等。

    實訓內容:

    1、二維影像系統標定;
    2、建立坐標系與測試基準;
    3、工件尺寸測量;
    4、形狀公差自動測量;
    5、位置公差自動測量。

    工位五、機器視覺識別與定位工位

    圖像識別就是從圖像中找出與已知模式相似的目標圖像,即識別出物體并確定出它在整幅圖像中的位置和方向,在視覺定位檢測系統中,能夠準確識別產品的方向和位置是系統的核心。本工位讓學生學習并熟悉Blob分析,獲取目標位置、形狀、方向和目標間的拓撲關系等信息,并根據信息對目標進行識別。

    實訓內容:

    1、顏色識別訓練;
    2、Blob分析應用;
    3、旋轉平臺定位。

    工位六、被動立體視覺與三維顯示工位

    三維攝像在電影、電視節目制作、無人設備的操作等場合有著重要的價值與廣闊的應用前景。本工位采用雙目攝像架構,實現立體圖像的實時采集與再現,通過雙目立體實時采集系統的搭建與調試,可以讓學生在理解立體成像原理的同時針對不同顯示質量對人眼視覺舒適度差異進行測評。

    實訓內容:

    1、被動立體視覺系統搭建;
    2、被動立體視覺標定;
    3、立體成像系統評測;
    4、立體視覺感知評測。

    工位七、三維體感與人機交互訓練工位

    體感技術是人機交互技術的重要發展方向。本工位的教學目的是讓學生掌握手勢識別與人機交互的機理與流程,熟悉人手與背景分割的原理,及影響體感人機交互準確度的因素,為從事人機交互研究與實踐工作打下堅實基礎。

    實訓內容:

    1.手部色坐標檢測與色差分析;
    2.圖像畸變校正測量;
    3.手部分割原理訓練;
    4.體感人機交互訓練。

    工位八、面結構光投影三維數字化測量工位

    三維測量技術在逆向工程、物體變形分析、仿生學、人體檢測等領域具有重要價值和應用前景。本工位應用面結構光投影技術、相位輪廓術、立體視覺技術,可實現物體三維形貌的高精度測量。該工位理論知識涉及實驗教學系統、三維建模、生物醫學、文化影視動漫,以及工業品三維測量等領域。

    實訓內容:

    1、三維測量系統標定;
    2、工件三維測量;
    3、點云數據封裝;
    4、立體模型數字造型。

    工位九、3D打印訓練工位

    3D打印技術又稱“快速成型技術”,是一種綜合計算機、激光、新材料、CAD/CAM集成等技術的全新制造技術。過去常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,現正逐漸用于一些產品的直接制造。本工位訓練學生以一種數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體。

    實訓內容:

    1、3D打印工件的視覺檢測;
    2、FDM三維打印訓練;
    3、三維獲取與建模;
    4、3D打印原理培訓。

    工位十、智能相機參數實訓工位(B型)

    智能工業相機是融入DSP、FPGA、存儲技術的高集成度、小型化的機器視覺系統。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機內,從而提供了具有小型化、多能、脫離PC、高可靠性的機器視覺解決方案,廣泛應用于汽車行業檢測、電子設備、印刷機械、紡織機械、數控機床、激光加工、精密測量、包裝設備、醫藥設備檢測等領域。

    實訓內容:

    1、智能相機參數選??;
    2、二值化與邊緣檢測;
    3、模板匹配實驗;
    4、幾何尺寸測量;
    5、二維碼識別;
    6、字符識別。

    工位十一、視覺引導機器手臂實訓工位(B型)

    機器手臂是機器人技術領域中得到*廣泛實際應用的自動化機械裝置。機器手臂能夠接受指令,精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點進行作業,在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造以及太空探索等領域都能見到它的身影。本工位讓學生了解機器手臂標定過程,并操作六維自由度機器手臂實現工件識別、抓取、擺放等訓練。

    實訓內容:

    1、機器手臂標定;
    2、相機標定匹配;
    3、不同形狀、工件分類識別、抓取和擺放;
    4、基于圖像識別的配件組裝;
    5、搬運和組裝過程中的一維碼、二維碼檢測。

    工位十二、CCD相機參數測量與校正工位(C型)

    根據行業標準EMVA1288的要求,每個圖像探測器都需要對其量子效率、暗電流、線性度、不均勻性、光譜相應度進行測量。依據詳細的檢測結果對相機的各個參數進行校正才能獲得滿意的采集效果。

    本工位的檢測設備適用于手機攝像頭、工業相機廠家,對其產品進行檢測。工位設備由美國藍菲公司提供,有高可靠性、高穩定性、高準確性的特點。

    實訓內容:

    1、相對量子效率曲線測試與光源選??;

    2、圖像不均勻性測試;

    3、探測器響應線性度測試;

    4、探測器暗噪聲評估;

    5、相機暗場校正;

    6、相機成像鏡頭平場校正;

    7、彩色相機白平衡測試與校正。



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