智能相机在视觉系统的应用_论文
关键词：智能相机 图像处理技术 视觉系统 定位 识别
Firstly, the definition, applications, research status and significance of Smart Camera are introduced in this paper.Secondly, looking into the smart camera underlying hardware technologies, including model selection and use of the light source, camera, interface, etc. Then master the use of the X-SIGHT Studio software which with Smart Camera can be programmed , and introduced several common image processing techniques, including positioning, measurement, recognition and scripting capabilities. And then design a specific experimental program which can achieve function of positioning, measuring, counting and character recognition, to achieve the goal of testing bar code label meets the production requirements,doing in-depth study and discussion of Smart Camera through this experiment, in order to able to promote application of Smart Camera in the actual production. Finally summarizes the practical significance of the smart camera vision system applications, and prospected the development prospects of Smart Cameras.
Key Words: Smart Camera; Image Processing Technology; Visual System；
Fix Position; Distinguish.
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1绪论 1
1.1智能相机概述 1
1.1.1 概述 1
1.1.2智能相机的优势 2
1.2 智能相机研究的现状 2
1.2.1 机器视觉技术发展现状 2
1.2.2 智能相机的发展趋势 2
1.3 智能相机的应用 3
1.4 研究的内容和意义 4
1.4.1 研究的主要内容 4
1.4.2 课题研究的意义 4
2 智能相机的基础技术 5
2.1智能相机的结构与型号规格 5
2.1.1 智能相机的结构 5
2.1.2 相机型号规格 5
2.2 接口技术与协议标准 6
2.2.1 接口技术 6
2.2.2 协议标准 6
2.3 光源技术与光源控制器 6
2.3.1光源技术 6
2.3.2 光源控制器 7
2.4 X-SIGHT Studio的使用方法 8
2.4.1 Internet协议（TCP/IP）属性设置 8
2.4.2 相机配置 8
2.5 智能相机执行流程 9
3 图像处理工具 11
3.1预处理工具 11
3.2定位工具 11
3.3测量工具 12
3.4字符识别 12
3.5脚本编辑工具 13
4视觉检测系统 13
4.1位置检测 13
4.2平整检测 16
4.3瑕疵检测 16
4.4字符识别 17
4.5 综合判断 19
5 总结与展望 21
5.1课题总结 21
5.2前景展望 21
参考文献 23
致谢 24 查看完整请+Q:351916072获取
机器视觉技术发展现状
目前，发展最快、使用最多的机器视觉技术主要集中在欧美、日本等发达国家和地区。发达国家在针对工业现场的实际情况开发机器视觉硬件产品的同时，对软件产品的研究投入了大量的人力和财力。机器视觉的应用普及主要集中在半导体和电子行业，其中40%~50%集中在半导体制造行业，如PCB印制电路板组装工艺与设备、SMT表面贴装工艺与设备、电子生产加工设备等。此外，机器视觉技术在其他领域的产品质量检测方面也得到了广泛应用，如在线产品尺寸检测、产品表面质量判定等。
国内在机器视觉产品（包括视觉软件、相机系统、光源等）研究方面虽然取得了一些成果，但与国外先进的机器视觉技术与设备相比还有较大的差距。目前国内在机器视觉产品研发方面主要存在技术水平较低、应用面窄、基本处于软硬件定制的专用视觉系统研发和应用阶段，开发成本高、效率低；在机器视觉算法研究方面，仍采用经典的数字图像处理算法和通用软件编程开发，组态集成开发能力弱；在产品方面，具有自主知识产权的机器视觉技术与系统产品较少，不利于批量生产和广泛推广。因此加快发展我国自主知识产权的机器视觉产品是当务之急，在高等院校自动化专业、计算机专业、机电一体化专业开设机器视觉应用技术与系统实验也迫在眉睫。
1.2.2 智能相机的发展趋势
由于智能相机具有体积小、多功能、方便易用等特点，在多种领域具有广阔的应用前景，这也正是越来越多的相机和板卡制造商都在开发Smart Camera系统的主要原因。在可以预见的将来，Smart Camera将呈现以下的发展趋势:
(1) 接口的标准化
由于在工业控制领域存在着大量通信需求，因此，智能相机的接口将支持越来越多的通用协议，包括SMTP、FTP、DHCP、DNS、TCP/IP客户服务器、Telnet等。
(2) 系统模块化
将光源，电源，控制模块甚至一些传感器集成到整个系统的软硬件中，这样使应用起来更加方便，系统的稳定性也更高。
(3) 专业化
开发商们倾向于开发出适用于某些行业、某些特定应用的智能相机。由于这些行业的企业较多比，市场容量也比较大。另外某些工序的检测内容比较固定，可以通过较少的硬件和软件算法来构成系统，这样既可以达到很高的效率又可以使成本降低。
1.3 智能相机的应用
智能相机结构紧凑、编程简单、使用方便，当前已在各个领域得到了广泛的应用。
(1)在工业检测中的应用
目前，智能相机已成功地应用于工业检测领域，大幅度地提高了产品的质量和可靠性，保证了生产的速度。例如产品包装，印刷质量的检测，饮料行业的容器质量检测，饮料填充检测，饮料瓶封口检测，木材厂木料检测，半导体集成块封装质量检测，卷钢质量检测，关键机械零件的工业CT等。
(2)在农产品分选中的应用
中国是一个农业大国，农产品十分丰富。利用智能相机，可以对农产品自动分级，实
行优质优价，以产生更好的经济效益，其意义十分重大。此外，为了提高加工后农产品的品质，对水果的坏损部分、粮食中混杂的杂质、烟叶茶叶中存在的异物等都可以使用智能相机进行检测。
(3）在医学中的应用
在医学领域，智能相机可以辅助医生进行医学图像的分析。利用数字图像处理技术、信息融合技术对X射线透视图、核磁共振图像、CT图像进行适当叠加，然后进行综合分析；还可以对其它类型的医学图像数据进行处理和分析，如利用数字图像的边缘提取与图像分割技术，自动完成细胞图像中细胞个数的统计。
1.4 研究的内容和意义
1.4.1 研究的主要内容
本次课题主要内容是基于X-Sight Studio（信捷）的软件设计一个产品标签识别检测系统，研究智能相机在视觉系统中的应用。
首先需了解智能相机原理及使用方法，然后在X-Sight Studio（信捷）的软件中，使用软件已有的工具设计一个具有综合功能的系统，此系统需具备以下功能：
（1）能够以产品的轮廓为参照物，对于标签进行定位，判断标签的位置是否符合要求；
（2）提取标签的轮廓，测量其长、宽以及面积是否符合要求，以判断标签是否出现皱褶；
（3）判断标签是否有污点、裂缝等损坏情况；
（4）能够识别标签上的条形码，判断此标签是否与该产品对应；
（5）能在界面上显示识别检测结果。
使用软件中的各类工具，设置合适的参数，实现上述功能。
基于上述系统，研究智能相机的识别、测量、定位以及瑕疵检测功能，掌握各类功能的运行原理，探索其应用的领域，并能在其他系统中熟练使用各类工具完成目标任务。
1.4.2 课题研究的意义
视觉检测在大型的现代化生产之中属于不可或缺的技术环节，涉及到种类繁多的检测、生产监测及工件识别应用。比如，汽车零件的形状，药品包装的质量，IC字符印刷的准确性，电路板焊接情况的优劣，产品标签的质量及规格等等，都需要大量的劳动力进行人工检测，人工检测不仅可靠性低，而且严重阻碍生产效率的提高，直接影响产品成本与质量。此外，许多检测的工序不仅要求检测产品外观，同时需要进行精确地数据检测，例如零配件批量加工的尺寸检查，自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，连续、稳定地完成这些带有高度重复性和智能性的工作对于人眼来说是非常困难的，其它物理量传感器也是无从下手的。想要有效的解决这一问题必须采用机器视觉，并且机器视觉系统能够比光学或机器传感器更好地适用于各种生产环境中。它们使自动机器具有了多样性、灵活性和可重组性。当生产过程发生变更时，对机器视觉来说仅需要变换软件而无需更换昂贵的硬件即可完成“工具变换”。即使需要充足生产线，视觉系统一样可以继续使用。随着现代工业生产的快速发展，特别是在一些高精度加工产业，传统的检测手段越来越显现出其局限性和发展的乏力。高效、经济、灵活的机器视觉技术则因其能够实现在线检测、实时分析、实时控制等功能，成为现代检测技术中一种重要的技术手段。总之，对于机器视觉技术在工业生产检测过程中的应用的研究是非常必要且有价值的。
2 智能相机的基础技术
必须先了解智能相机的结构，掌握各主要部分的使用方法和型号选择，才能够熟练的使用智能相机完成相应的实验，达到课题要求。本章主要学习使用智能相机时需要掌握的基础的硬件及软件技术。
2.1智能相机的结构与型号规格
2.1.1 智能相机的结构
智能相机结构包括采集模块、处理模块、存储模块和通信接口。如图2.1所示 查看完整请+Q:351916072获取
原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/zdh/206.html
