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机器视觉的产品和解决方案

 三维激光扫描技术又称实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法,具有高精度的独特优势。


现在智能设备自动化的时代已来临,像电子产业制造设备商,传统产业设备商,自动化生产线/机器手臂这些运用越来越多。

所以让我们先来了解什么是机器视觉?

首先我们先用用机器模拟人的视觉功能来了解,看-思考-理解-判断-(控制)

美国制造工程师协会 (SME) : “机器视觉是使用光学器件进行非接触感知,自动获取和解释一个真实场景的图像,以获取信息和(/或) 控制机器或过程。”

机器视觉是一门交叉学科\综合技术:光学成像技术、照明技术、传感器技术、计算机技术、数字图像处理技术、人工智能技术、机械工程技术、控制技术

机器视觉的优点:精确、稳定 、快速、省钱

机器视觉的不足:还不够智能化,不能完全代替人

发展历程

20世纪50年代:提出机器视觉概念 、20世纪70年代:真正开始发展、20世纪80、90年代:进入发展正轨、20世纪90年代后:高速发展,趋于成熟

而在国内机器视觉发展历程:20世纪90年代:开始起步、21世纪初:发展期、近几年:加速发展,所以可以现在正是最好的时期

未来的趋势

  1. 1、技术:数字化、实时化、智能化

  2. 2、产品:智能相机将会占据市场重要地位

  3. 3、应用:应用更加广泛

  4. 4、行业:发展更加迅速

应用领域

  1. 1、科学研究:材料分析、生物分析、化学分析、生命科学等

  2. 2、军事:航天、航空、兵器(敌我目标识别、跟踪)及测绘

  3. 3、民用:智能交通、安全防范、文字识别、身份验证等

  4. 4、工业:质量检测、产品分类、产品包装、机器人定位


  5. 工作原理

      被扫描物体(浅色漫反射表面)
    安放在水平转台上,转台可在上位机的控制下转动,激光光刀和摄象机被安装在横臂上,横臂固定在竖臂上,竖臂固定在垂直转台上,垂直转台转轴与水平转台转轴正交。

      激光光刀与物体表面相交,形成漫反射光带,摄象机拍摄亮带图象,提取亮带中心像素坐标,变换为空间坐标,得到物体上亮带的三维坐标,物体表面连续与光刀相交,就可得到物体表面大量离散三维点云,经软件精简、光顺、三角剖分,可以获得物体三维表面模型。

      3DLSSP
    三维激光扫描系统开发平台使用了摄象机坐标系、上转台坐标系、下转台坐标系、机架坐标系、物体坐标系等几个坐标系,工作时首先由图象空间亮带的2维像素坐标转换为摄象机坐标系内的三维空间坐标,然后经过一系列变换,生成物体坐标系中的三维坐标集合。

      产品特点:

      1.能够对一定体积的实物进行旋转扫描,水平方位角0-360度,垂直俯仰角0-180度。得到目标区内物体表面的离散三维点云集合;

      2.能对点云进行后期处理,包括简化、光顺、三角剖分、三维重构与显示等; 组合转台缩小了运动机构体积;

      3.采用非相干无影片光源及共轭成像三角测量保证在整个测量面内成像完全清晰,能输出通用格式的数据文件,包括XYZ格式和STL格式,可以被专业商业软件使用;

      4.夹持机构可重新装卡,重复定位,对于组合结构的对象可以进行局部分次扫描, 获得更完整三维数据;

      5.具有国内水平的亮带提取、坐标转换、点云处理、网格生成软件算法。

      三维激光扫描技术通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。3DLSSP
    三维激光扫描系统开发平台可广泛应用于航空航天、模具设计与制造等领域,为行业提供强大的技术支持。

  6. 自动焊接


  7. 纺织工业


  8. 那机器视觉系统一般由什么构成的呢

    一般包括:相机、镜头、光源、图像采集卡、计算机 (或嵌入式图像处理系统)、图像处理软件、输入与输出控制、执行控制与机构等

    工业相机主要参数

    1. 分辨率(Resolution):相机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字相机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟相机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480。

    2. 像素深度(Pixel Depth):即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。

    3. 最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):相机采集传输图像的速率,对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机为每秒采集的行数(Hz)。

    4. 曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):对于线阵相机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字相机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒,高速相机还可以更快。

    5. 像元尺寸(Pixel Size):像元大小和像元数(分辨率)共同决定了相机靶面的大小。目前数字相机像元尺寸一般为3μm-10μm,一般像元尺寸越小,制造难度越大,图像质量也越不容易提高。

    6. 光谱响应特性(Spectral Range):是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些相机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。



      本文来源于网络




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