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基于LabVIEW的机器视觉系统开发与应用


模 块 结 合 起来
,
并把对机 器人轴卡 的设置集 成到
下 实 现 了没 有 专 门 的 高 速
, , ,
环境
芯片的机器视觉系
统 解 决 了 机 器 视 觉 系 统对 硬 件 的依赖 性 缩 短 了 软
件 的开 发 周 期 可 用 于 胶 囊 封 装 丢 粒 的 检 测 即 使 是
在 照 明 状 况 有变 化 指 均 匀 变 化
,
注 意 的 是 参数 选 项 要 保证 线 程 的 安 全 性 最 后 要 设 置 好 抓 图 的 数 据通 道 以 及 缓 冲 区
包 括 两 个 主 要 过程 图 像 分 割 和 图 像 分 类 冈 首 先 利 用 直 方 图选 区 阂 值 进行 边 缘 提 取 通 常 是 选 用 两 峰
, ,
,
有专 门的
,
或 高速 沼

芯 片 为核 心 需要 设计
,

,
的视 觉 功 能 可 用 于 胶囊 的 封装 质量 检 查 啤酒 的 灌 装 质 量 等方 面 的 检 测

专 门的 电路 用 汇编 或
些 问 题 本 文采 用 美 国
,
语言等编 程 因此 使得 整 公 司 开发 的
,
个 系 统 的 开 发工 作 量 大 周 期 长 成 本 高 为 解 决 这
立起来 的相 应 子

节点所在 的
,
份 结构 中的相应 帧 并抓取 目
,
等 结构将所 需 的子
连 接起 来 就 可 以 完 成 图 像 处
标 实 现 机 器 视 觉 特 征模 板 识 别 程 序 如 图
系 统 识别 检 测 界 面 如 图
所示
,
理 及 识别 的初 步 编 程 要 想 深人编 程 就必 须 利用
, ,

镜 头 聚焦 不 太 好
和 部 分 图形 被 隐 藏 的 情 况 下 也 能 取 得 相 当准 确 的
结 果 提 高 了机 器 视 觉 系 统 的 实 际 使 用 价 值

特 征 模板识 别 程序
参考 文 献
【 章毓 晋 图像 工 程 上 册 图 像处 理 和 分 析
清 华 大 学 出版社
,
,
目录 下 读 取 图 像
底角度光源 因为
,

底角 度光源

照 射 均 匀 易 于 进 行 边 缘 检 测 和 图像 分 割
触 发方 式 的选 择
,
在 硬 件触 发 同步 触 发 软
,

图像 传 递 的 步骤
件触 发方 式 中 选 择 用 光 敏 传 感 器激 发 这 样 的硬 件 触 发 几乎 无 延 时
滑 后 的 效果 图见 图
局部增强
图 系统 结 构 框 图
和图
,
使 用 模 板 卷积 较容 易 实 现 平 滑
,
但 其后 遗 症是 局 部 的 对 比不 再 强 烈 对 后 续 的 识 别
产 生 影 响 为解 决 这 个 问题 需 要 根 据 所 关 心 的局 部
区 域 的 特 性 来计 算 或 转 移 函 数 并 将 这 些 函 数 用 于
是 一 种 用 几 个 象 素灰 度 的 平 均 值来 代替 每 个 象 素 灰
节 用 伺 服 电 机和 步 进 电 机 驱 动 控 制 简 单 编 程 方 便 末 端 重 复 定 位精 确 度高 可 用 于 工 件 的搬 运
,
度 的 空 域 处 理 方 法 假定 为
, ,
个 象 素的一 幅 图像
,
卡 进 行 设 置 从 而 控 制各 关 节 电 机 的 运 行 以 实 现 对
, ,
工 件 的 准 确 抓 取 部 分 程 序代 码 如下

,
,
,
,
,
,

, ,
,

,
,


,
一一
,
,
一夕

,

一多

征参数进行 特 征 模 板 匹 配 常见 的特 征 参 数 有 面 积 形 状 矩不 变量 距 离等 面 积
摄 像 机 竖 直 安 放 在 检 测 机 器 人 的正 上 方
图像 采 集 卡
径 是 将 图 像 存 放 在 指 定 目录 下 然 后
,


采用大恒

图像 采
该 目 录 下 读 取 图 像 具 体步 骤 如 图
在 用
所示
,
集 卡 完 成 对 摄 像 头 中 图像 信 号 的
工 控 机 的插 槽 上 由于 其 采用 了
章 统 晋 图 像 工 程 下 册 图像 理解 与 计 算 机 视 觉 【
裴 忠 发 等 基于 的机器视觉 实现
力称
模块 首先 使用
,
生成捕捉 的
班 力。 中调 用
,
为 局 部增 益 函 数 水
力是 以象 素
力为 中 心 邻
后在
,

域 内 的 灰 度 均 值 局 部增 强 后 的 效果 见 图
图像 理 解 与 匹 配识别
模 块 选 中 山诵
中设 置 好

选 项 在 弹 出的 对话 框
等 内容 需 要
,
图像理 解 就 是 对 图 像 特 征 作 出 描 述 与 解 释 它
,

为 开 发 平 台 开 发 了 以 软 件 为 核 心 的 祝 器 视 觉 系统 设 计 出
, ,



,
环境 下 大恒
图像 采 集 卡 的 驱 动 方 法 图像 处 理 和 图像 匹 配 模 块 机 器 人抓取 程 序 并 应 用 于 胶 囊封
,


装 质 量 的 检 测 中 实 际 运 行 表 明 该 系统 具 有 完 整 性 实 时 性 易于 二 次 开 发 的 特 点
,
定 其 实 际 的 具 体 位置 从 而 进 行 正 确 的 抓 取 为 此
,

,
事 先 建 立 摄像 机 坐 标 系 与
, ,
机器人 坐标系 的变
换 关 系 并 以 示 教 的 方 式 确 定 好 抓 取 点 事 先 计算 好
的 固定 点 的 坐 标 并 使 用 此 坐 标值 来 确 定 参数 对 轴
相 邻 匹 配 位 置 上 模 板 覆 盖 范 围 有 相 当大 重 合 的 特
,
控 制 轴 卡 并抓 取 目标 的 结 果 这 样 使 系 统 最 终 都 集 成在 设置 如 图
的环 境下 和 轴卡 参 数对 应
点 来 减 少 重 新 计 算 即 分 割 的 效果 见 图


分 割的效果 图


机器 人 的抓 取

系统硬 件 组 成
摄像机 采用松下
件 作 为开 发 环 境 它 采 取 编 译 方 式 生 成 的 应 用 程 序
可脱 离开 发 平 台 而 独 立 运 行 尤 其 是
收 稿 日期 作 者简 介 王

少澎一


,

男 哈 尔滨理 工大 学 硕士 研 究 生
,




鹏等 基于
的 机 器 视 觉 系 统开 发 与 应 用
关键 词 中图分类号 砚
机 器视 觉
图像 处 理
图像 匹 配
文 章编 号

,
文 献标识 码



,

,
,

,

, ,
,
,

。 幻
,
,
,
机 器 视 觉 是 指 用 计算 机 来 实 现 人 对 客 观 世界 的
三 维 场 景 的 感 知 识别 和 理 解 机 器 视 觉 是 一 个应 用 目前 在 大 多 数 机 器 广泛且 发 展 迅 速 的 研 究 领 域 视 觉 系 统 中 图 像 采 集卡 和 工 控 机 之 间 基 本 都 需 要集 卡的驱 动及 图 像传 递
图像 采 集 卡 的驱 动
所 关 心 的局 部 区 域 以 得 到所 需 相 应 的 增 强 效果 直
,
方 图 变 换是 空 域 增 强 中最 常采 用 的 方 法 可 用 直 方
图 均衡 化 或规 定 化来 实现 小 区 域 内 的 象 素 分 布 变
采 用 大 恒 图 像 卡需 要 自己
动 态 连 接库 的方

化 如 果 把 输人 图
要 在每 个 象 素位 置
配 置 驱 动程 序 本 文 选 择调用
, 力增 强 成输 出 图 力 进 行 如 下 变化 办
,
,
力 需
, , ,
,
法 实现 利 用
提供 的

力【
文件 然
,
,
力一 功
,

,
,
力 其中
, ,
,
,

模 块 是 建 立 在 交 互 式 模 式 和 假 设 分 析 环境


基 础 上 可 快 速 开 发 出 图 像 处 理 和 视 觉 软件 充 分 利
用 其 软件 就 是 仪 器 的 功 能 调 用 其 丰 富 的 专 业 化
,
,


控件 和 函 数 库 开 发 出 识别 软 件 来 实 现 检 测 机 器 人
第 卷
第 年


哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
,
基于

的机 器 视 觉 系 统 开 发 与应 用
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