机器视觉及其应用(系列讲座)第一讲机器视觉发展概述

近年来，机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支，广泛应用于微电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展，使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。《机器视觉技术发展概述》是《机器视觉及其应用》系列讲座的综述部分，重点讨论下列内容：机器视觉的定义、发展历程与趋势、应用领域及所涉及的技术。     

机器视觉及其应用(系列讲座)第四讲机器视觉系统集成技术

机器视觉系统集成时,涉及到多门技术,最基本的系统也需要照明、成像、图像数字化、图像处理算法、计算机软件硬件等,稍微复杂一点的系统还会用到机械设计、传感器、电子线路、PLC、运动控制、数据库、SPC等等。要把这么多不同方面的技术和知识组合到系统里,使其相互完美配合并稳定地工作,对系统集成人员提出了很高的要求。作者根据多年的经验,讲解了机器视觉系统集成时所涉及的各种技术、需要综合考虑的因素以及评估机器视觉系统项目成功的可能性的方法。     

机器视觉及其应用(系列讲座)第五讲机器视觉的典型应用

主要介绍机器视觉的典型应用，简要分析机器视觉的特点、优越性和应用分类，详细介绍了机器视觉技术在印刷行业、农业、工业、医学中的应用，并且分别举例说明。机器视觉的诞生和应用在理论和实际中均具有重要意义。     

基于机器视觉的火焰颜色采集分析系统

火焰特征是反映火工品燃烧性能的最重要、最直观的因素。通过比较几种火焰采集方法的优缺点，根据火工品火焰燃烧时间短、速度快和非接触性的特点，基于近年来迅速发展的数字图像处理技术建立了机器视觉系统。选取了先进的高精度大容量缓存彩色面阵CCD相机和彩色图像采集卡，进行遥控测量，得到了比较精确的序列火焰图像。并运用数字图像处理技术，根据火焰颜色和形状对火焰图像进行了初步分析，为进一步图像处理分析提供了有力的依据。     

机器视觉及其应用(系列讲座)第三讲图像处理与分析——机器视觉的核心

图像处理与分析是机器视觉中的核心部分,图像处理的目的可以抽象为提取目标物的特征增强；在完成对目标物增强的同时,抑制非目标物。一般采用扩大目标物与背景特征差异的方法来实现。图像增强方法的有效性,可以从目标与非目标两个模式聚类特征是否明确可分来评价。图像分析的目的可以抽象为目标物的识别与提取。因为目标物的视觉特征,往往很难采用单一的数字模型准确描述,所以通常采用的方法是,采用多种描述来实现对目标逐步准确的识别。重点结合几个实例,讨论了图像处理与分析的方法。     

基于VxWorks的实时图像采集技术

工业控制领域对实时图像采集的需求越来越大，对图像采集的系统结构、硬件结构、嵌入式实时操作系统和图像采集处理应用软件进行研究具有实际的意义。在实时图像采集系统设计中，采用模块化设计方式，把处理器模块和图像采集模块分开设计，通过ETX总线的方式连接，ETX包括PCUISA总线。这种设计模式具有明显的优势，处理器模块采用标准化设计，提供标准化生产：图像采集模块采用灵活的专业化设计，提供各种特定的功能，可满足不同的实际需要。     

机器视觉及其应用（系列讲座）——第三讲 图像处理与分析——机器视觉的核心

图像处理与分析是机器视觉中的核心部分，图像处理的目的可以抽象为提取目标物的特征增强；在完成对目标物增强的同时，抑制非目标物。一般采用扩大目标物与背景特征差异的方法来实现。图像增强方法的有效性，可以从目标与非目标两个模式聚类特征是否明确可分来评价。图像分析的目的可以抽象为目标物的识别与提取。因为目标物的视觉特征，往往很难采用单一的数字模型准确描述，所以通常采用的方法是，采用多种描述来实现对目标逐步准确的识别。重点结合几个实例，讨论了图像处理与分析的方法。     

图像采集系统特性参数的测试与评价

本文介绍了一种用于测量的高性能、高精度图像采集与处理系统的基本构成，以及为保证测量精度而对ＣＣＤ摄像机进行的改造。讨论了图像采集系统的主要时域特性参数，包括平均暗输出、暗输出不均匀性、暗噪声、动态范围、光电响应不均匀性、光电响应线性度、信噪比等。阐述了以上特性参数的定义和测试评价方法。给出了被测系统的特性参数。同时给出了噪声分布直方图和线性响应曲线。     

CCD摄像机图像中心两种标定方法的应用研究

应用两种方法对CCD摄像机的图像中心进行标定;其中直接光学方法根据因镜头畸变造成的像素点在像面水平和垂直两个方向上分布的对称性得到图像中心;基于镜头畸变的透视投影方法利用具有精确定位点阵的平面模板及其在不同方位所成图像,标定出摄像机的内外参量,其中包含图像中心.标定过程考虑了两种主要的镜头畸变.针对某型摄像机及镜头,试验得出关于两种方法的适用性和优缺点,并验证了后一种方法的强收敛性.     

显微图像的计算机采集主其应用

显微图像的计算机采集是由显微镜,CCD摄像头,视频采集卡和计算机完成的,它实现了显微图像的计算机采集与管理,最高放大倍数可达1000倍,分辨率可达1um,该系统可以在科学研究和分析中发挥重要作用。     

CCD摄像机图像中心两种标定方法的应用研究

应用两种方法对CCD摄像机的图像中心进行标定;其中直接光学方法根据因镜头畸变造成的像素点在像面水平和垂直两个方向上分布的对称性得到图像中心;基于镜头畸变的透视投影方法利用具有精确定位点阵的平面模板及其在不同方位所成图像,标定出摄像机的内外参量,其中包含图像中心.标定过程考虑了两种主要的镜头畸变.针对某型摄像机及镜头,试验得出关于两种方法的适用性和优缺点,并验证了后一种方法的强收敛性.     

基于LabVIEW平台的图像采集与处理技术研究

LabVIEW在测试测量领域的优势日渐突出,为越来越多的工程师和开发人员所使用。提出了一种以Lab-VIEW为开发平台进行图像采集和处理的方法,与以往的VB和C++相比,开发周期短、复杂度低。     

基于DSP和FPGA图像采集技术的研究

本文介绍了一种基于可编程逻辑器件(FPGA)和数字信号处理器(DSP)的图像采集系统。采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成对视频信号的模数转换,以FPGA为数据逻辑控制单元,结合DSP控制实现了对图像的实时采集传输。介绍了系统的整体结构。并详细讨论了FPGA的控制逻辑,DMA图像存取等工作原理。     

机器视觉及应用——第四讲 机器视觉系统集成技术

机器视觉系统集成时，涉及到多门技术，最基本的系统也需要照明、成像、图像数字化、图像处理算法、计算机软件硬件等，稍微复杂一点的系统还会用到机械设计、传感器、电子线路、PLC、运动控制、数据库、SPC等等。要把这么多不同方面的技术和知识组合到系统里，使其相互完美配合并稳定地工作，对系统集成人员提出了很高的要求。作者根据多年的经验，讲解了机器视觉系统集成时所涉及到的各种技术、需要综合考虑的因素以及评估机器视觉系统项目成功的可能性的方法。     

基于虚拟仪器的视频图像采集系统设计

应用虚拟仪器技术,在Lab VIEW7．1开发平台上设计了利用IMAQ Vision for LabVIEW基于NI IMAQ 1405图像采集卡的图像采集系统。该系统对CCD电视、红外热像仪等输出的模拟视频图像具有采集能力,且结构简单,扩展方便,效率高,通用性强,显示了虚拟仪器技术的在信息技术研发中的显著优势。     

多摄像机同步采集系统的设计与实现

为了实现多摄像机之间同步曝光积分。对摄像机同步的原理和方法进行了研究。结合动态目标多目摄像测量方法设计并实现了同步采集系统,提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块USB-4711A作为同步触发信号发生器,该设备具有USB接口,支持即插即用。利用Visual C＋＋平台开发了控制程序,能够根据图像采集频率和摄像机触发电平调节同步触发信号的周期和波形。经过验证．所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10μs,并且具有设备简单、使用方便、成本低等优点,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案。     

机器视觉及应用——第五讲 机器视觉的典型应用

主要介绍机器视觉的典型应用，简要分析机器视觉的特点、优越性和应用分类，详细介绍了机器视觉技术在印刷行业、农业、工业、医学中的应用。并且分别举例说明。机器视觉的诞生和应用在理论和实际中均具有重要意义。     

显微图像的计算机采集及其应用

显微图像的计算机采集是由显微镜、CCD摄像头、视频采集卡和计算机完成的,它实现了显微图像的计算机采集与管理,最高放大倍数可达1000倍,分辨率可达1μm。该系统可以在科学研究和分析中发挥重要作用。     

基于DM642 DSP技术视频图像采集与传输系统设计

视频图像的采集与传输技术一直是信号处理领域研究的热点与难点问题,文章主要以系统的硬件设计和软件设计来对系统进行详细论述,在硬件设计中,通过分析视频图像采集所需要的主要性能指标,确定了系统采用TMS320DM642 DSP芯片,并确定系统的总体设计方法,同时完成了DSP最小系统设计,电源设计以及图像传输模块设计等;在软件设计中,通过对DSP实际控制,从而实现了系统的视频编码余打包等功能,并完成了视频传输的驱动程序设计,最后通过对TMS320DM642 DSP的实时控制,实现视频图像传输与采集功能。     

基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集处理系统

从硬件和软件两方面对摄像机同步的原理和方法进行了研究,设计并实现了基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集和处理系统.提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块作为同步触发信号发生器,并利用Visual C++平台开发了控制程序,能够通过触发信号的周期和波形来调整图像采集频率和摄像机触发电平.设计了软件同步策略,保证多台摄像机之间的图像同步曝光之后能够同步处理.经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10 μs,具有设备简单、使用方便、成本低等优点,并且能够消除丢帧、错帧等现象,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案.