视觉系统—设计方法
图像处理
Finally？ step 3
信息传输 ——信息传输架构
采集模块与控制模块、 处理模块与控制模块、 显示模块与控制模块
信息传输 ——信息传输方式
RS232/485
TCP/IP
电台
需学习相 关接口 知识
图传……
至此…… 视觉系统已搭建成功
回顾一下
>>分析图像识别与定位系统功能需求，提 出系统体系结构，并设计系统的总体方案。 >>基于ARM平台的嵌入式系统平台搭建。 对嵌入式操作系统进行选择，研究并设计 系统的连接及必要的驱动开发。 研究并设计系统的软件架构，针对目标识 别与定位系统的特点和需求，开发相关应 用软件程序。
Kinect是微软在2010 年6月14日对 XBOX360体感周边外 设正式发布的名字。
Kinect中有一个功能强大 的感觉阵列，能从事捕 捉图片到识别颜色等多 项工作。
至于怎样用以上设备 进行图像采集
请参见各产品说明书……
然后呢？ step 2
图像处理 ——what is？
>>图像分割
– 基于灰度图像的分割 – 基于彩色图像的分割
>>而在中国，以上行业本身就属于新兴的 领域，再加之机器视觉产品技术的普及不 够，导致以上各行业的应用几乎空白，即 便是有，也只是低端方面的应用。
///Thank you! And Questions?
>>根据工环境确定信息传输方式，并通 过相应的接口实现。
如果有人问
机器视觉的国内外发展和现状?
……呵呵
But
I will still tell you……
>>在国外，机器视觉的应用普及主要体现 在半导体及电子行业，其中大概 40%左右 都集中在半导体行业。 机器视觉系统还在工业的各个方面已经得 到了广泛的应用，并且其产品在应用中占 据着举足轻重的地位。
视觉系统的设计方法
刁其卓 学号： 14721645
导师：郭帅
KEEP
CALM
AND
KNOWLEGEON
视觉技术简介
仿生 用摄像机和计算机等机器代替人 眼对目标进行测量、跟踪和识别， 并加以判断。 主要应用于如工业检测、工业探 伤、精密控制、自动生产流水线、 邮政自动化、粮食优选、显微医 学操作，以及各种危险场合工作 的机器人等…。
>>特征检测
– 特征的提取 – 特征的分类
>>目标定位
– 使用相机和其它测距手段 来获取三维空间信息
——嵌入式平台搭建
图像处理
处理器
ARM7、ARM9、 ARM11或其它
操作系统
Linux、wince 或其它操作系 统的移植
驱动开发 数据收集
硬件连接 相机与ARM系统的通信
——相应软件的开发
>>图像处理程序开发 —用C/C++/C#进行开发 >>图像界面程序开发 —用Labview/LabWindows/ C++/C#/QT 开发 >>坐标转换 —目标的信息用坐标信息表示
视觉系统框架
图像采集
图像处理 信息传输
首先做什么？ step 1
图像采集 ——相机选型
工业摄像头：Rollei、Leica、Praktica、Contax、 Linhof、Minox、Allied……
航测相机
微型单反：Sony、Nikon、Canon……
手中的相机
手机摄像头：
Kinect
Visual Identity
视觉识别系统 视觉识别系统
VISUAL IDENTITYI VISUAL IDENTITYI
VI简介
VI设计即（Visual Identity），通译为视觉识别系统，是CIS系统最具传播力和感染力的部分。是将 CI的非可视内容转化为静态的视觉识别符号，以无比丰富的多样的应用形式，在最为广泛的层面上，进 行最直接的传播。设计到位、实施科学的视觉识别系统，是传播企业经营理念、建立企业知名度、塑造 企业形象的快速便捷之途。 在品牌营销的今天，没有VI设计对于一个现代企业来说，就意味着vi设计它的形象将淹没于商海之中， 让人辨别不清；就意味着它是一个缺少灵魂的赚钱机器；就意味着它的产品与服务毫无个性，消费者对 它毫无眷恋；就意味着团队的涣散和低落的士气。 VI设计一般包括基础部分和应用部分两大内容。 其中，基础部分一般包括：企业的名称、标志设计、标识、标准字体、标准色、辅助图形、标准印刷 字体、禁用规则等等； 而应用部分则一般包括：标牌旗帜、办公用品、公关用品、环境设计、办公服装、专用车辆等等。
视觉识别系统 视觉识别系统
VISUAL IDENTITYI VISUAL IDENTITYI
企业为什么需要注重VI设计
企业的视觉形象识别（Visual Identity，下文简称VI），是指在企业经营理念的指导下，利用平面 设计等手法将企业的内在气质和市场定位视觉化、形象化的结果；是企业作为独立的法人的社会存在与 其周围的经营及生存的经济环境和社会环境相互区别、联系和沟通的最直接和常用的信息平台。 企业视觉形象（Corporate Visual Image）与企业视觉形象识别（VI）并不是一个概念。前者是 企业与生俱来的客观存在要素，也就是说一个企业无论是否制定了它的VI，也无论其所制定的 VI是否成 功，该企业的企业视觉形象都是存在的，只不过是好坏的差异罢了，而优秀的企业视觉形象则无疑是依 赖于一套优秀的企业VI设计。
双目立体视觉测量系统的设计与实现
双目立体视觉测量系统的设计与实现接下来，双目立体视觉测量系统的软件设计包括图像采集、图像处理、视差计算和三维坐标计算四个主要模块。
图像采集模块负责从相机中获取图像数据，并对图像进行预处理。
预处理包括图像去噪、图像增强和图像矫正等操作。
去噪可以通过滤波算法（如中值滤波）去除图像中的噪声。
图像增强可以通过直方图均衡化等方法提高图像的对比度和清晰度。
图像矫正可以通过图像校正算法（如鱼眼畸变矫正）将图像映射到平面上。
图像处理模块主要用于提取图像中的特征点或特征区域。
特征点可以通过角点检测算法（如Harris角点检测）或边缘检测算法（如Canny边缘检测）进行提取。
特征区域可以通过图像分割算法（如GrabCut分割算法）进行提取。
视差计算模块利用图像间的视差关系来恢复物体的深度信息。
常用的视差计算算法包括基于基线的视差计算算法（如SAD、SSD、NCC算法）和基于全局优化的视差计算算法（如动态规划算法、图割算法）。
在进行视差计算之前，需要先对左右图像进行匹配，即找出对应的特征点或特征区域。
三维坐标计算模块通过视差与相机的内外参数之间的关系，将视差转化为三维物体的坐标。
根据视差与深度的关系，可以使用三角测量原理或基于标定板的方法进行三维坐标计算。
最后，双目立体视觉测量系统的实现需要对系统进行标定和精度评估。
系统标定常用的方法有基于相机投影模型的标定方法（如张氏标定法）和基于粗糙特征点的标定方法（如棋盘格标定法）。
精度评估可以通过与真实值的比对或与其他测量手段的比对来进行。
总之，双目立体视觉测量系统的设计与实现需要兼顾硬件和软件两方面的要素。
正确选择硬件设备、合理设计软件模块，并进行标定与评估，可以提高测量系统的稳定性和精度，满足实际应用的需求。
VI视觉识别系统设计简介
VI视觉识别系统设计简介V I即（V i s u a l I d e n t i t y），通译为视觉识别系统，是C I S系统最具传播力和感染力旳部分。
是将C I旳非可视内容转化为静态旳视觉识别符号，以无比丰富旳多样旳应用形式，在最为广泛旳层面上，进行最直接旳传播。
设计到位、实行科学旳视觉识别系统，是传播企业经营理念、建立企业著名度、塑造企业形象旳迅速便捷之途。
在品牌营销旳今天，没有V I设计对于一种现代企业来说，就意味着它旳形象将沉没于商海之中，让人辨别不清；就意味着它是一种缺乏灵魂旳盈利机器；就意味着它旳产品与服务毫无个性，消费者对它毫无眷恋；就意味着团体旳松散和低落旳士气。
V I设计一般包括基础部分和应用部分两大内容。
其中，基础部分一般包括：企业旳名称、标志设计、标识、原则字体、原则色、辅助图形、原则印刷字体、禁用规则等等；而应用部分则一般包括：标牌旗帜、办公用品、公关用品、环境设计、办公服装、专用车辆等等。
一种优秀旳V I设计对一种企业旳作用应在于：A、在明显地将该企业与其他企业辨别开来旳同步又确立该企业明显旳行业特性或其他重要特性，保证该企业在经济活动当中旳独立性和不可替代性；明确该企业旳市场定位，属企业旳无形资产旳一种重要构成部分；B、传达该企业旳经营理念和企业文化，以形象旳视觉形式宣传企业；C、以自己特有旳视觉符号系统吸引公众旳注意力并产生记忆，使消费者对该企业所提供旳产品或服务产生最高旳品牌忠诚度；D、提高该企业员工对企业旳认同感，提高企业士气。
V I设计旳基本原则：V I旳设计不是机械旳符号操作，而是以M I为内涵旳生动表述。
因此，V I设计应多角度、全方位地反应企业旳经营理念。
A、风格旳统一性原则B、强化视觉冲击旳原则C、强调人性化旳原则D、增强民族个性与尊重民族风俗旳原则E、可实行性原则：V I设计不是设计师旳异想天开而是规定具有较强旳可实行性。
假如在实行性上过于麻烦，或因成本昂贵而影响实行，再优秀旳V I设计也会由于难以贯彻而成为空中楼阁、纸上谈兵。
双目视觉系统的原理和设计
双目视觉系统的原理和设计双目视觉系统是一种基于视差原理的三维测量方法。
该系统通过两个摄像机从不同的角度同时获取被测物的两幅数字图像，然后基于视差原理恢复出物体的三维几何信息，重建物体三维轮廓及位置。
双目视觉系统的原理可以概括为以下几个步骤：1. 图像获取：双目视觉系统通常由两个摄像机组成，它们从不同的角度拍摄被测物体。
摄像机获取的图像经过预处理后，进行特征提取和匹配。
2. 特征提取和匹配：这一步是双目视觉系统中的重要环节。
在预处理后，提取出图像中的特征点，并找到对应的特征点对。
特征点匹配是根据特征描述符的相似度来确定特征点之间的对应关系。
3. 立体校正和立体匹配：为了确保左右摄像机获取的图像在同一水平线上，需要进行立体校正。
立体匹配则是确定左右图像中对应像素之间的视差，这一步对于三维重建至关重要。
4. 三维重建：根据视差图和摄像机的参数，通过一系列算法计算出每个像素点的三维坐标，进而得到物体的三维模型。
5. 后期处理：最后，根据需求对重建的三维模型进行进一步的处理，如表面重建、纹理映射等。
双目视觉系统的设计可以根据实际需求进行调整。
影响系统性能的关键因素包括摄像机的分辨率、焦距、基线长度等。
为了获得更准确的三维测量结果，需要选择高分辨率、高精度的摄像机，并确保合适的基线长度和焦距。
此外，还需要进行精确的摄像机标定，以获取准确的摄像机参数。
在系统实现过程中，还需注意算法的优化和稳定性，以确保实时性和准确性。
总之，双目视觉系统是一种基于视差原理的三维测量方法，通过两个摄像机获取被测物的两幅数字图像，然后进行特征提取和匹配、立体校正和立体匹配、三维重建等一系列步骤，最终得到物体的三维模型。
在实际应用中，需要根据具体需求进行系统设计，选择合适的硬件设备和参数设置，并进行算法优化和稳定性测试，以确保双目视觉系统的性能和可靠性。
视觉识别系统设计
视觉识别系统设计视觉识别系统是一种可以模拟和模仿人类视觉感知能力的技术系统，通过对输入图像的分析和处理，能够自动识别和理解图像中的内容。
本文将介绍视觉识别系统设计的基本原理和方法。
一、系统概述视觉识别系统是由硬件和软件两个部分组成的。
硬件部分主要包括图像采集设备、图像传输设备和图像处理设备；软件部分主要包括图像处理算法和图像识别算法。
系统的设计目标是能够对输入的图像进行高效准确的识别和分析。
二、图像采集设备的选择在设计视觉识别系统时，首先需要选择合适的图像采集设备。
常见的图像采集设备有摄像头和扫描仪。
摄像头适合对实时图像进行采集，扫描仪适合对纸质图像进行数字化处理。
根据具体的应用需求来选择合适的图像采集设备。
三、图像传输设备的设计图像传输设备主要负责将采集到的图像传输给图像处理设备。
通常采用的传输方式有有线传输和无线传输两种。
有线传输方式稳定可靠，适用于对图像传输要求较高的应用场景；无线传输方式便于移动和布线，适用于一些特殊环境下的应用。
四、图像处理设备的设计图像处理设备是整个视觉识别系统中的核心部分，主要负责对采集到的图像进行预处理和分析。
预处理主要包括图像去噪、图像增强、图像尺寸调整等操作，以提高后续的图像识别准确率。
图像分析主要是对图像特征进行提取和图像内容进行识别和分类。
五、图像处理算法的选择图像处理算法是视觉识别系统设计中一个重要的环节。
常用的图像处理算法包括边缘检测算法、特征提取算法、目标跟踪算法等。
根据具体的应用场景和需求，选择合适的图像处理算法能够提高整个视觉识别系统的性能。
六、图像识别算法的选择图像识别算法是视觉识别系统设计中的另一个关键环节。
常见的图像识别算法包括模板匹配算法、特征匹配算法、深度学习算法等。
根据需要对图像进行什么样的识别和分析，选择合适的图像识别算法是确保视觉识别系统有效工作的重要一步。
七、系统性能评估在完成视觉识别系统的设计后，需要对系统的性能进行评估。
常用的性能评估指标包括准确率、召回率、误检率等。
双目视觉SLAM系统的设计与实现
双目视觉SLAM系统的设计与实现引言随着机器人技术的不断普及和发展，机器人具有了越来越多的实用价值。
其中，一种典型的机器人应用就是将机器人部署在深空、海洋等极端环境下进行探测任务。
而这些极端环境往往缺乏有效的人工干预手段，机器人必须依靠自己的感知、决策、规划和控制能力保证任务的顺利完成。
因此，如何让机器人具备自主感知和定位的能力，成为机器人科学研究的重要课题。
本文将主要介绍一种基于双目视觉SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）技术的机器人自主感知与定位方案。
对于这种方案，我们首先需要了解SLAM技术的基本原理和应用场景。
同时，为了保证机器人感知和定位的精度，我们还需关注一些关键技术的细节和实现方法。
因此，本文将主要包括以下几个章节：1. 双目视觉SLAM技术的基本原理和应用场景2. 双目视觉系统的硬件设计与配置3. 立体匹配算法的原理和实现4. SLAM算法的原理和实现5. 结论与展望第一章双目视觉SLAM技术的基本原理和应用场景SLAM技术是指机器人同时通过感知和规划，实现在未知环境中实现自我定位和建立环境地图的过程。
而双目视觉SLAM技术是在SLAM基础上，利用双目视觉技术来实现云台机器人的感知和定位。
在双目视觉SLAM系统中，机器人必须同时采集两个相机的图像，并将这两个图像进行匹配，从而确定机器人在三维空间中的位置和方向。
这个过程中，机器人需要保持自身运动的平稳和稳定，否则匹配结果将产生误差。
在另一方面，为了提高SLAM的精度，机器人还需要感知它所处的环境，并生成精细的3D地图。
这样，机器人才能更加准确地进行自主定位和路径规划。
双目视觉SLAM系统的应用场景十分广泛，例如在探险、环境监测、工业生产等领域都有潜在的应用。
在搜寻失联者时，云台机器人可以使用双目视觉SLAM技术自主探索行动，感知障碍物，寻找失联者。
在无人车自主驾驶领域，双目视觉SLAM技术可以帮助车辆对自身所在的环境进行感知，实现更加精准和安全的行驶。
视觉识别系统设计
★艺术设计、工程设计、艺术设计相关概念的思考★“以人为本”的设计思想★天人合一的思想观念★礼教文化下的宗法制度对设计思想的影响★关于现代主义艺术和设计★关于国际主义设计——米斯主义★视觉识别系统与企业形象设计——CI★企业形象设计的历史·最早的企业形象设计·背景1：二战后军转民的消费品的生产·背景2：50年代“好的设计就是好的销售”·企业的形象系统·企业形象设计不是万能的★系统化视觉形象系统设计·设计方法的系统化基础★案例1公共交通标志系统设计·标识设计的特点是：·传达的内容：★案例2国际奥林匹克运动会的视觉系列设计·体现国家最高水准的视觉系列设计·奥运会平面视觉传达系统设计·突显主题和本国文化特色的平面设计★企业形象设计的发展和东西方的不同企业形象模式·日本企业形象设计的开端·以日本为代表的东方企业形象模式·日本企业形象设计与西方的不同★视觉识别系统设计程序★本章思考题★艺术设计、工程设计、艺术设计相关概念的思考诸葛铠先生在其《图案设计原理》的补白中对艺术与设计的关系用“既是又不是”的观点加以说明，强调了设计是介于艺术与科学之间的一个新的“种类”，…这种认识是一现代工业化社会的设计产品具有明确物化形态为前提的。
而且，这一性质也可以包括手工业时代的设计，至于审美判断的标准随着时代变化有所不同，则是由价值观念决定，并不影响设计的本质。
滕守尧先生认为，“在当今世界，设计已成为接合艺术世界和技术世界的‘边缘领域’”。
他所说的“边缘”，是指“对立双方融合、对话、拼贴、交融的场所。
以上两种观点在本质上没有多少差别，但视角不同，前者切除了工程设计，仅仅从艺术设计这一本题出发，分析了它的属性，确认它既有艺术的成分，又有科学技术的成分，但既不是单纯的艺术，也不是单纯的科学技术，所以是“第三者”。
企业视觉识别系统VIS策划方案(33张PPT)
➢ 三、企业旗帜:公司旗帜、名称旗帜、企业造型旗帜、桌上挂旗、锦旗、促销用旗、
庆典用旗等
➢ 四、员工服装服饰
➢ 五、企业内外部环境:主要指企业建筑的形态、内外部空间的设施和总体特征及其
所传达出来的企业性质特征和形象感受.
➢ 六、企业的展览展示:各种展示会的设计、橱窗设计、商品展示架、展示台、展示
（二）广告策划的表现策略
➢ 1．广告策划的整体形象表现 ➢ 2．广告策划的色彩表现 ➢ 3．广告策划的文化差异表现 ➢ 4．广告策划的地域表现 ➢ 5．广告策划的情感诉求表现
广告创意的表现原则
（1）广告内容比广告表现方法更重要。 （2）若你的广告基础不是上乘的创意，它必遭失败。 （3）讲事实。 （4）使人厌烦的广告是不能使人买东西的。 （5）举止彬彬有礼，但不能装模作样。 （6）广告宣传具有现代意识。 （7）委员会可以批评广告但不会写广告，单枪匹马创作出 来的广告似乎最能发挥推销作用。
（二）产品包装的分类 ➢1．系列化包装设计 ➢2．礼品包装设计 ➢3．包装纸设计 ➢4．手提袋设计
二、产品包装设计策划
（一）产品包装策略
➢ 1．竞争型包装策略
适用寡头垄断市场，产品不多
➢ 2．需求型包装策略
适用消费者对价格不敏感或具有高附加值的产品
➢ 3．美观型包装策略
适用成熟、充分竞争的市场
➢ 4．个性化包装策略
（8）若是创作了一则很好的广告，就不妨重复得使用，直 到它的号召力减退。
（9）千万不要写那种连你也不愿让你家人看的广告。 （10）广告是对想象和品牌做贡献。 （11）不要当文抄公。
广告创意的表现形式
➢1.直陈式表现 ➢2.示范性表现 ➢3.实证式表现 ➢4.比较式表现 ➢5.幽默式表现 ➢6.悬念式表现
工业机器视觉采像系统原理和设计
工业机器视觉采像系统原理和设计工业机器视觉采像系统是一种利用数字图像处理技术来处理和分析工业场景中的视觉信息的系统。
它主要由图像采集设备、图像处理算法和图像分析软件组成。
1.图像采集设备：图像采集设备是工业机器视觉系统的核心部件，它用来将工业场景中的物体信息转换成数字图像信号。
常用的图像采集设备有工业相机、CCD摄像头、CMOS摄像头等。
在图像采集过程中，采集设备需要考虑到光照条件、视野角度、分辨率和采样速率等因素。
2.图像处理算法：图像处理算法是对采集得到的图像进行处理和分析的关键环节，它能够提取和处理图像中的特征信息，实现对物体的检测、识别、测量和判定等功能。
常用的图像处理算法包括图像增强、边缘检测、形状匹配、特征提取等。
这些算法可以通过使用滤波器、阈值分割、数学形态学等方法来实现。
3.图像分析软件：图像分析软件是工业机器视觉系统的控制核心，它能够对图像处理算法进行调用和控制，实现图像处理结果的显示和分析。
图像分析软件主要包括图像采集控制、图像处理算法调用、图像显示和结果分析等功能。
它能够提供图像处理的参数设置、图像处理结果的输出、检测结果的判定等功能。
工业机器视觉采像系统的设计过程一般包括以下几个步骤：1.需求分析：根据实际应用需求，确定工业机器视觉系统需要检测的物体、检测方法和性能指标等。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计工业机器视觉系统的硬件和软件结构。
包括图像采集设备的选择和布局、图像处理算法的设计和优化、图像分析软件的开发和调试等。
3.系统集成：将设计好的硬件和软件组装成一个完整的工业机器视觉系统。
包括安装采集设备、搭建图像处理平台、开发图像分析软件等。
4.系统测试：对集成好的工业机器视觉系统进行功能测试和性能评估。
进行一系列的测试，包括图像采集的准确性、图像处理的稳定性和图像分析的可靠性等。
5.系统优化：根据测试结果，对工业机器视觉系统进行优化和调整。
包括优化图像处理算法、调整图像采集参数和改进图像分析软件等。
机器人视觉导航系统的设计与实现
机器人视觉导航系统的设计与实现一、导言近年来，机器人技术的快速发展，为人们带来了更多的便利和创新。
机器人替代人工以及协助人类完成一系列工作的想法也逐渐变成现实。
然而，机器人必须具备感知环境以及做出正确的反应的能力，这就要求机器人必须拥有视觉导航系统作为其最基本的感知模块。
本文就是对机器人视觉导航系统的设计和实现进行详细的阐述，为机器人的研究和实践提供可行的灵感以及理论指导。
二、机器人视觉导航系统设计2.1 机器人感知模式机器人感知模式是机器人视觉导航系统的关键部分之一。
在现实环境中，机器人必须能够感知自己所处的环境。
机器人的感知模式分为主动感知和被动感知两种方式。
主动感知机器人是指可以通过发射光线或电磁波等方式来获取它所处环境的信息；被动感知机器人则通过接受环境向其传递的信息来感知周围环境。
其中，被动感知模式是机器人视觉导航系统中主要的感知模式之一。
机器人通过搭载摄像头或者激光雷达等设备感知周围环境，从而获得环境信息，实现导航功能。
2.2 机器人定位模式机器人定位模式是机器人视觉导航系统的又一个重要组成部分。
本质上，机器人定位模式也是一种感知模式，该模式用来描述机器人在某一时刻自己所处的位置以及朝向。
机器人定位主要分为二维定位和三维定位。
2.3 机器人导航模式机器人导航模式是机器人视觉导航系统中的运动控制模式。
该模式用来描述机器人如何移动并实现自主导航。
机器人导航分为局部导航和全局导航两种方式。
局部导航主要解决机器人如何避开障碍物并实现精确的位置调整，全局导航则主要解决机器人如何规划一条合适的路径来达到目标点。
三、机器人视觉导航系统的实现三、 1 基于激光雷达的SLAM实现SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）在机器人相关研究领域中扮演着重要的角色。
其思想是在机器人在未知环境下，同时定位自己的位置并绘制出周围环境的地图。
SLAM常使用激光雷达和摄像头等装置作为主要的感知模式。