深圳HALCON 機(jī)器視覺(jué)專(zhuān)業(yè)課程
?–業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì),工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)定制課程?!竟た乩瞎韴F(tuán)隊(duì)】
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?–課程結(jié)束后,對(duì)學(xué)員做綜合測(cè)試,對(duì)于當(dāng)期基礎(chǔ)差的學(xué)員可以選擇繼續(xù)學(xué)習(xí),不收取任何費(fèi)用
?–培訓(xùn)合格畢業(yè)后可以直接勝任自動(dòng)化程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)改造、設(shè)備維護(hù)、管理等工作。
?–學(xué)員畢業(yè)后可以通過(guò)VIP QQ群 論壇提供技術(shù)支持。
【開(kāi)班日期】請(qǐng)咨詢(xún)我們的課程顧問(wèn) ,一般情況下是每月月初!
【上課時(shí)間】線下實(shí)訓(xùn)
【主講老師】啟程自動(dòng)化培訓(xùn)
【培訓(xùn)課時(shí)】咨詢(xún)課程顧問(wèn)(學(xué)習(xí)時(shí)間不限制,學(xué)熟練、學(xué)會(huì)為止)
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【招生對(duì)象】
? –大專(zhuān)大學(xué)畢業(yè)生
? –初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)電工
? –電氣維護(hù)或維修人員
? –電氣設(shè)計(jì)人員、機(jī)械設(shè)計(jì)人員,機(jī)械維修人員
? –有志于從事電氣自動(dòng)化行業(yè)的朋友
一、培訓(xùn)課程簡(jiǎn)介:
(1)HALCON編程
1)HALCON基礎(chǔ)學(xué)習(xí)
2)工業(yè)機(jī)器視覺(jué)通用流程
3)HALCON數(shù)據(jù)類(lèi)型
4)采集圖像
5)圖像與ROI
6)預(yù)處理與形態(tài)學(xué)
7)Blob分析
8)幾何定位(輪廓定位)
9)仿射變換
10)測(cè)量(擬合直線、擬合圓)
(2)VS與HALCON聯(lián)合編程
1)VS編寫(xiě)計(jì)算器
2)VS配置HALCON的編譯環(huán)境
3)VS與HALCON的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)化
4)VS與HALCON程序轉(zhuǎn)化
5)串口通信
6)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)置及異常處理機(jī)制
7)VS與HALCON聯(lián)合編程案例
8)在VS中調(diào)用HALCON驅(qū)動(dòng)相機(jī)采集圖像并進(jìn)行圖像處理
機(jī)器視覺(jué)介紹
機(jī)器視覺(jué),是通過(guò)光學(xué)裝置和非接觸式的傳感器,自動(dòng)地接收和處理一個(gè)真實(shí)物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。
這是美國(guó)制造工程師協(xié)會(huì)(SME)機(jī)器視覺(jué)分會(huì)和美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)(RIA)自動(dòng)化視覺(jué)分會(huì),對(duì)機(jī)器視覺(jué)的定義。
? SME——Society of Manufacturing Engineers
? RIA——Robotic Industrial Association
機(jī)器視覺(jué),就是用機(jī)器代替人眼,來(lái)做測(cè)量和判斷。本質(zhì)上,機(jī)器視覺(jué)是圖像分析技術(shù)在工廠自動(dòng)化中的應(yīng)用,通過(guò)使用光學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)字相機(jī)和圖像處理工具,來(lái)模擬人的視覺(jué)能力,并做出相應(yīng)的決策,最終通過(guò)指揮某種特定的裝置執(zhí)行這些決策。
在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)開(kāi)始慢慢取代人工視覺(jué),尤其是在工況檢測(cè)、成品檢驗(yàn)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域,應(yīng)用廣泛,隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái),這一趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。
原因有很多,以下列出較主要的幾點(diǎn):
1、從生產(chǎn)效率的角度來(lái)說(shuō),由于操作工在長(zhǎng)時(shí)間工作下容易疲憊,人工視覺(jué)質(zhì)量效率低下且精度不高,而機(jī)器視覺(jué)可以大大提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。
2、從成本控制的角度來(lái)說(shuō),培訓(xùn)一個(gè)合格的操作工需要企業(yè)管理者花費(fèi)大量的人力物力,然而單純的培訓(xùn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,后續(xù)還需要花費(fèi)大量的時(shí)間,使操作工的水平在實(shí)踐中得到提升。而機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)只要設(shè)計(jì)、調(diào)試和操作得當(dāng),可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不間斷使用,同時(shí)確保生產(chǎn)效果。
3、在某些特殊工業(yè)環(huán)境中實(shí)施工況檢測(cè),如焊接、火藥制造等,人工視覺(jué)可能會(huì)對(duì)操作工的人身安全造成威脅,而機(jī)器視覺(jué)從某種程度上有效地規(guī)避了這些風(fēng)險(xiǎn)。
一個(gè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是由不同的功能模塊共同組成,設(shè)計(jì)出一個(gè)成功的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng),對(duì)工程師要求很高。
一般來(lái)說(shuō),機(jī)器視覺(jué)所涵蓋的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域如下:
1、電氣工程:用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中硬件和軟件的設(shè)計(jì)。
2、工程數(shù)學(xué):圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)。
3、物理:照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
4、機(jī)械工程:機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最廣泛的應(yīng)用。好的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能更好地為制造業(yè)提供更多有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的技術(shù)支持。
一個(gè)完整的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般由光學(xué)系統(tǒng)(光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī))、圖像采集單元、圖像處理單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及人機(jī)界面等模塊組成,所有功能模塊相輔相成,缺一不可。
照明是影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)輸入的重要因素,光源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,直接關(guān)系到輸入數(shù)據(jù),即圖像的質(zhì)量和應(yīng)用效果。
工程師需根據(jù)用戶(hù)需求和產(chǎn)品特性,首先確定有效的照明條件,選擇相應(yīng)的照明裝置,才能確保在此光照條件下生成的圖像能突顯出用戶(hù)需要的目標(biāo)信息特征。
光源一般分為可見(jiàn)光源和不可見(jiàn)光源,工業(yè)上常用的可見(jiàn)光源有LED、鹵素?zé)?、熒光燈?不可見(jiàn)光源主要為近紅外光、紫外光、X射線等。
LED光源是目前運(yùn)用最多的機(jī)器視覺(jué)光源,它具有效率高、壽命長(zhǎng)、防潮抗震、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn),是工程師在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)的**選擇。
不可見(jiàn)光源主要用來(lái)應(yīng)對(duì)一些特定的需求,如管道焊接工藝的檢測(cè),由于不可見(jiàn)光的可穿透性,才能到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)。
鏡頭是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的重要組件,其作用是光學(xué)成像。
鏡頭的主要參數(shù)有焦距、景深(DOF,Depth of Field)、分辨率、工作距離、視場(chǎng)(FOV,F(xiàn)ield of View)等。
景深,是指鏡頭能夠獲得**圖像時(shí),被攝物體離此**焦點(diǎn)前后的距離范圍。
視場(chǎng),表示攝像頭所能觀測(cè)到的最大范圍,通常以角度表示,一般說(shuō)來(lái),視場(chǎng)越大,觀測(cè)范圍越大。
工作距離,是指鏡頭到被攝物體的距離,工作距離越長(zhǎng),成本越高。
在設(shè)計(jì)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)時(shí),要選擇參數(shù)與用戶(hù)需求相匹配的鏡頭。
在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)必不可少,它就像人眼一樣,用來(lái)捕獲圖像。相機(jī)按其感光器的不同,可分為:CCD相機(jī);CMOS 相機(jī)。
CCD—Charge Coupled Device
CMOS —Complementary MetalOxide Semiconductor
CCD相機(jī)的成本較高,但成像品質(zhì)、成像通透性、色彩的豐富性等較CMOS相機(jī)出色很多。CCD相機(jī)按其使用的CCD感光元件可分為線陣式和面陣式兩大類(lèi)。
線陣相機(jī),是呈“線”狀的,對(duì)圖像的信息只能以行為單位進(jìn)行處理,分辨率高,速度快,主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域中,相配套的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)上。
面陣式相機(jī)則一次可以獲得整幅圖像的信息,價(jià)格相對(duì)便宜。
圖像采集單元中最重要的元件是圖像采集卡,它是圖像采集單元與圖像處理單元的接口,用來(lái)將采集到的圖像進(jìn)行數(shù)字化,并輸入、存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中。
圖像處理單元包含大量圖像處理算法。在取得圖像后,用這些算法對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理,分析計(jì)算,并輸出結(jié)果。
在完成圖像采集和處理工作之后,需要將圖像處理的結(jié)果輸出,并做出與結(jié)果相匹配的動(dòng)作,如剔廢、報(bào)警等,并通過(guò)人機(jī)界面顯示生產(chǎn)信息。
通過(guò)光學(xué)系統(tǒng),將需要拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成為圖像信號(hào),再將圖像信號(hào)傳送至圖像采集卡,并根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)。
圖像處理單元對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行有效地運(yùn)算并獲得拍攝目標(biāo)的特征值,從而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)指揮設(shè)備進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
這張圖,是一個(gè)完整的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)構(gòu)架圖。
以安瓿注射劑中異物自動(dòng)燈檢為例,該機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工作流程如下:
首先,待檢的安瓿瓶由機(jī)械輸送裝置輸送至檢測(cè)工位,PLC發(fā)出“物體已到達(dá)”信號(hào)。
隨后,相機(jī)(camera and lens)和光源(light source)被觸發(fā)并同步開(kāi)啟,對(duì)待檢安瓿瓶中液體進(jìn)行圖像獲取。
接著,獲取到的藥液狀態(tài)圖像在圖像采集卡(image processing hardware)中進(jìn)行數(shù)字化,并將被數(shù)字化的圖像存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。
然后,所存儲(chǔ)的信息被運(yùn)到圖像處理軟件,對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理與異物特征分析,判斷液體質(zhì)量是否合乎要求并做出決策,如好品GOOD,壞品NOTGOOD。
最終,由控制系統(tǒng),如PLC指揮某特定裝置執(zhí)行上述決策,即將好品和壞品通過(guò)不同的輸出通道分選開(kāi)來(lái),并在人機(jī)界面上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。