视觉传感器的工作原理 应用和选型
视觉传感器

视觉传感器视觉传感器是一种能够像人类视觉一样对物体进行感知和检测的传感器。
它具有相当高的分辨率和灵敏度,能够在复杂的环境中进行快速而准确的探测。
视觉传感器可以应用于各种领域,如机器人、自动驾驶、安防等。
下面我们将从原理、分类、应用等几个方面来介绍视觉传感器。
原理视觉传感器的原理与人类视觉相似,它通过光学元件收集物体反射回来的光线,并将光学信号转化为电子信号,再通过图像处理算法进行分析和处理。
其主要原理包括两种:•相位差传感器:通过测量物体反射回来的光线与参考光线之间的相位差来检测物体的位置、速度和形态,主要用于机器人、自动驾驶、航空等领域。
•图像传感器:通过扫描物体反射回来的光线,获取物体表面的图像,并通过图像处理算法进行分析和处理,主要用于安防、医疗等领域。
分类视觉传感器可以根据其工作原理、测量范围等多方面进行分类,如下:工作原理•相位差传感器:主要包括干涉仪、拉曼光谱仪等。
•图像传感器:主要包括CCD和CMOS两种。
测量范围•普通视觉传感器:测量距离较近、视野较小,主要用于机器人、自动驾驶等领域。
•激光雷达视觉传感器:测量距离远、视野广,主要用于移动测绘、安防等领域。
应用视觉传感器是一种非常有用的传感器,可以应用于很多领域,如下:机器人机器人需要通过视觉传感器来识别、定位并感知周围环境,从而完成其任务。
视觉传感器在机器人导航、定位、搬运、物体识别等方面起着至关重要的作用。
自动驾驶自动驾驶需要通过视觉传感器来感知周围的道路、交通信号灯、车辆、行人等信息,从而实现自主导航和智能驾驶。
视觉传感器在自动驾驶中起着至关重要的作用。
安防安防需要通过视觉传感器来监控、录像并进行图像处理,从而实现对物体的识别、分析和判定。
视觉传感器在安防中起着至关重要的作用。
医疗医疗需要通过视觉传感器来进行影像识别、诊断等,从而实现对疾病的预防和治疗。
视觉传感器在医疗中起着至关重要的作用。
总结视觉传感器是一种非常有用的传感器,具有很高的精度、灵敏度和可靠性,并且可以应用于各种领域。
视觉传感器的原理及应用

视觉传感器的原理及应用1. 引言视觉传感器是一种利用光学技术获取和处理图像信息的传感器,它模拟了人眼的原理,能够感知环境中的光线,并将光线转化为电信号。
视觉传感器作为一种关键的感知器件,在多个领域中得到广泛应用,例如机器人技术、自动驾驶、工业自动化等。
本文将介绍视觉传感器的原理和应用。
2. 视觉传感器的工作原理视觉传感器的工作原理主要包括光敏器件、图像处理算法和图像显示三个方面。
2.1 光敏器件光敏器件是视觉传感器中重要的组成部分,它用于将光信号转换为电信号。
目前,常见的光敏器件有CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。
•CCD: CCD是一种基于硅材料的光电传感器,具有高灵敏度和低噪声的特点。
它能够将光信号转换为电荷信号,并通过电荷耦合进行读取和放大。
CCD在高端图像传感器中得到广泛应用,例如高清摄像机和天文望远镜等。
•CMOS:CMOS是一种集成电路技术,在视觉传感器中,CMOS图像传感器是最常用的光敏器件之一。
CMOS图像传感器具有低功耗、小型化和集成度高的特点。
它将光信号转换为电压信号,并通过模拟转换器进行放大和数字化处理。
2.2 图像处理算法视觉传感器获取到的图像信号是模拟信号或数字信号,需要通过图像处理算法进行处理,提取出图像中的目标信息。
•图像采集:通过视觉传感器获取到的图像信号是连续的光强数据。
图像采集算法将连续的光强数据转化为离散的像素矩阵。
•图像增强:图像增强算法对图像进行滤波、增强和去噪等处理,以提高图像质量并突出目标特征。
•特征提取:特征提取算法根据目标的特征,如边缘、纹理和颜色等,从图像中提取出目标的关键特征。
•目标识别:目标识别算法通过匹配和分类等方法,在图像中自动检测和识别目标。
2.3 图像显示图像显示是将经过处理的图像信息以可视化的方式呈现给用户。
目前,常见的图像显示技术有液晶显示和有机发光二极管(OLED)显示。
•液晶显示:液晶显示器是一种基于液晶材料的显示技术,将电信号转换为可视化的图像。
简述红外夜视视觉传感器的工作原理及特点

简述红外夜视视觉传感器的工作原理及特点一、红外夜视视觉传感器的概述红外夜视视觉传感器是一种能够在低光环境下工作的传感器,其利用红外线技术实现对目标的探测和成像。
它主要由红外探测器、光学透镜、信号处理电路和显示装置等组成。
二、红外探测器的工作原理红外探测器是红外夜视系统中最核心的部件之一。
它能够将目标发出的热辐射转化为电信号,从而实现目标的探测和成像。
常见的红外探测器主要有热电偶、焦平面阵列和量子阱等。
1. 热电偶热电偶是最早被应用于红外夜视系统中的传感器。
它利用材料在温度变化时产生电势差的原理,将目标发出的热辐射转化为电信号。
但是,由于其灵敏度低、响应速度慢等缺点,已经逐渐被其他类型的红外探测器所取代。
2. 焦平面阵列焦平面阵列是当前应用最广泛的红外探测器之一。
它由多个微小的探测单元组成,每个单元都能够将目标发出的热辐射转化为电信号。
这些信号被整合后,就能够形成目标的图像。
与热电偶相比,焦平面阵列具有灵敏度高、响应速度快等优点。
3. 量子阱量子阱是一种新型的红外探测器,其灵敏度和分辨率都比焦平面阵列更高。
它利用半导体材料中的量子效应实现对红外线辐射的探测和成像。
由于其制造工艺复杂、价格昂贵等原因,目前还没有被广泛应用于红外夜视系统中。
三、光学透镜的工作原理光学透镜是红外夜视系统中另一个重要组成部分。
它主要负责将目标发出的光线聚焦到红外探测器上,并对图像进行调节和矫正。
1. 聚焦光学透镜通过改变其曲率来实现对光线的聚焦。
当光线经过凸透镜时,会向透镜中心汇聚;当光线经过凹透镜时,会从透镜中心散开。
通过调节透镜的曲率,就能够将目标发出的光线聚焦到红外探测器上。
2. 调节和矫正光学透镜还可以通过调节其位置和角度来实现对图像的调节和矫正。
例如,在夜视系统中,由于红外辐射的波长比可见光短很多,因此需要使用特殊的光学透镜来实现对图像的调整和矫正。
四、信号处理电路的工作原理信号处理电路是红外夜视系统中最重要的部分之一。
视觉传感器工作原理

视觉传感器工作原理一、概述视觉传感器是指通过光电转换技术将物体的图像信息转化为电信号,再通过信号处理和分析,得到物体的形状、大小、颜色等特征的一种传感器。
它可以广泛应用于机器人视觉、工业自动化、智能安防、医学影像等领域。
二、光电转换视觉传感器的核心是光电转换技术。
当光线照射到物体表面时,部分光线被反射回来,形成物体的图像。
这些反射光线经过透镜聚焦后,落在图像传感器上。
图像传感器是一种半导体芯片,由许多微小的光敏元件组成。
当反射光线照射到这些元件上时,会产生电荷并积累在元件中。
这些电荷量与反射光线的强度成正比。
三、信号处理图像传感器得到的信号需要经过数字信号处理才能被计算机识别和分析。
首先要进行模拟信号转换为数字信号,即将模拟信号通过采样和量化变成离散的数字信号。
然后进行预处理,包括去噪、增强、滤波等操作,以提高图像质量。
接着进行特征提取,即从图像中提取出物体的形状、大小、颜色等特征。
最后进行分类和识别,将图像匹配到预设的模板或者进行机器学习,以实现对物体的自动识别和分类。
四、应用场景视觉传感器可以广泛应用于机器人视觉、工业自动化、智能安防、医学影像等领域。
在机器人视觉中,可以通过视觉传感器实现机器人对环境的感知和操作。
在工业自动化中,可以通过视觉传感器实现产品检测和质量控制。
在智能安防中,可以通过视觉传感器实现人脸识别和行为监控。
在医学影像中,可以通过视觉传感器实现病灶检测和治疗计划制定。
五、总结视觉传感器是一种广泛应用于各个领域的传感器。
它通过光电转换技术将物体的图像信息转化为电信号,并通过信号处理和分析得到物体的形状、大小、颜色等特征。
它具有高精度、高速度、高鲁棒性等优点,可以实现对物体的自动识别和分类。
基于事件的视觉传感器及其应用综述

基于事件的视觉传感器及其应用综述一、本文概述随着科技的进步和的发展,基于事件的视觉传感器(Event-Based Vision Sensor,简称EBVS)已成为计算机视觉领域中的一个重要研究方向。
本文旨在对基于事件的视觉传感器及其应用进行全面的综述。
我们将对基于事件的视觉传感器的基本原理和特性进行详细的阐述,包括其与传统帧基视觉传感器的主要区别和优势。
接着,我们将探讨基于事件的视觉传感器在各个领域的应用,如机器人导航、动态场景捕捉、增强现实等,并分析其在实际应用中的效果和挑战。
我们还将对基于事件的视觉传感器的研究现状进行概述,包括其最新的技术进展、存在的问题以及未来的发展趋势。
通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个关于基于事件的视觉传感器及其应用的全面而深入的理解,并为其在实际应用中的进一步研究和开发提供参考。
二、基于事件的视觉传感器原理基于事件的视觉传感器(Event-Based Visual Sensor,EBVS)是一种新型的生物启发型视觉传感器,与传统的帧率基础的相机相比,它有着截然不同的工作原理。
EBVS的运作方式基于神经元对光强变化的异步响应,而不是依赖于连续的帧捕获。
EBVS的核心原理在于,每个像素都是一个独立的光敏单元,它可以检测并响应光强的瞬时变化。
当像素检测到光强变化超过某个预设的阈值时,它会立即产生一个事件(event),并输出该事件的时间、位置以及光强的变化方向(增加或减少)。
因此,基于事件的视觉传感器并不生成连续的视频帧,而是输出一个事件流,这些事件仅在有显著亮度变化时才被触发。
这种机制使得EBVS具有许多独特的优势。
由于事件是异步触发的,因此EBVS具有高动态范围,能够同时捕捉到从非常暗到非常亮的场景细节。
由于只有发生亮度变化时才会产生事件,因此它在处理高速动态场景时,例如运动物体,具有极高的时间分辨率,几乎可以消除运动模糊。
由于事件流的数据量远小于传统的视频帧,因此EBVS 在数据传输和存储方面具有显著的优势。
视觉传感器的原理及其应用

视觉传感器的原理及其应用1. 视觉传感器的基本原理视觉传感器是一种能够模拟人类视觉系统的设备,通过感知周围环境中的可见光信号来获取图像信息。
它可以将光信号转换为数字信号,然后通过图像处理算法进行分析和处理。
视觉传感器的基本原理主要包括以下几个方面:•光敏元件:视觉传感器的核心部件是光敏元件,它可以将光信号转化为电信号。
常用的光敏元件包括光电二极管、光电三极管、CCD(电荷耦合器件)等。
•感光原理:光敏元件感光原理是指当光照射到光敏元件上时,光子会激发出光敏元件内的电子,使其发生位置变化,从而形成电信号。
这个过程可以通过光电效应或半导体材料的光感效应来实现。
•图像采集:视觉传感器通过控制光敏元件的曝光时间和感光元件的阵列方式来采集图像。
常见的图像采集方式有线阵列和面阵列两种。
线阵列适用于高速运动物体的采集,而面阵列则能够实时地获取图像。
•图像处理:视觉传感器采集到的图像需要进行图像处理,以提取出有用的信息。
图像处理的方法包括滤波、边缘检测、图像增强等。
2. 视觉传感器的应用领域视觉传感器在众多领域中有着广泛的应用,下面列举了几个主要的应用领域:2.1 工业自动化视觉传感器在工业自动化中起到了重要的作用。
它可以用于产品质量检测、物体定位与识别、机器人导航等方面。
通过视觉传感器的应用,可以提高生产线的效率和质量,并减少人工操作的需求。
•产品质量检测:利用视觉传感器可以对产品外观、尺寸、缺陷等进行检测,从而保证产品质量。
•物体定位与识别:通过对物体的图像进行处理和分析,可以实时地定位和识别物体的位置和属性,为后续的操作提供准确的信息。
•机器人导航:利用视觉传感器可以对机器人周围的环境进行感知和分析,从而实现机器人的自主导航和避障。
2.2 智能交通在智能交通领域,视觉传感器被广泛应用于交通监控、车辆识别、行人检测等方面。
通过视觉传感器的应用,可以实时地监测交通情况,提供交通信息和预警,提高交通的安全性和效率。
简述cmos图像传感器的工作原理及应用
简述cmos图像传感器的工作原理及应用CMOS图像传感器是一种用于转换光信号为电子信号的器件,可以将光学图像转换成数字图像,其工作原理是基于光电效应和集成电路技术。
CMOS图像传感器由图像传感单元阵列和信号处理单元组成。
图像传感单元阵列由大量的光敏单元组成,每个光敏单元具有一个光感受器和一个电荷积累器,用于将光信号转换为电荷,并对图像进行采样。
每个光敏单元相邻之间通过衬底电位的设置实现光电转换效应。
信号处理单元负责将电荷转换为电压、放大、采样和数字化。
CMOS图像传感器的工作原理如下:当光照射到光敏单元上时,光敏单元中的光感受器将光信号转化为电荷。
电荷通过电场的作用从光感受器向电荷积累器偏移,并在电荷积累器中积累。
一旦接收到光信号并完成电荷积累后,将在传感器的特定位置产生电压信号。
然后,信号处理单元会将电荷转换为电压,并对图像进行放大、采样和数字化处理。
最后,图像传感器将数字图像通过数据接口发送给外部设备。
CMOS图像传感器具有以下几个优点:1. 集成度高:CMOS图像传感器可以集成在单个芯片上,因此可以实现小尺寸和轻量化,适合于集成在各种移动设备中。
2. 低功耗:CMOS图像传感器的功耗相对较低,可以延长设备的电池寿命。
3. 成本低:相比于传统的CCD图像传感器,CMOS图像传感器的制造工艺更简单,成本更低。
4. 高速读取:CMOS图像传感器可以实现高速连续拍摄,适用于高速摄影和视频录制等应用。
5. 可编程性强:CMOS图像传感器的信号处理单元可以通过软件配置进行调整和优化,实现更灵活的图像处理。
CMOS图像传感器在各个领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 摄像头和视频监控:CMOS图像传感器可以应用于手机摄像头、数码相机、安防摄像头等领域,实现图像和视频的捕捉和处理。
2. 机器视觉和工业自动化:CMOS图像传感器可以应用于机器视觉系统中,用于图像的识别、测量和检测,广泛应用于工业自动化、智能制造等领域。
02-2第二章-视觉传感器在智能网联汽车中的应用
视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用
• (4)盲点监测
• 盲点监测系统又称并线辅助系统,主要功能是扫除后 视镜盲区并通过侧方摄像头或雷达将车左右后视镜盲 区内的影像显示在车内。由于车辆后视镜中有一个视 觉盲区,因此在换道前无法看到盲区中的车辆。如果 盲区内有超车车辆,则会发生车道碰撞,在大雨、雾 天、夜间光线暗淡的情况下,更难看到后面的车辆, 换道更危险。
• (1)车道偏离警告 • 车道偏离警告系统是一种辅助驾驶员通过警
告来减少因为车道偏离引起的交通事故的系 统,主要包括毫米波雷达、激光雷达和CCD 或CMOS摄像头等部件。 • 请说说车道偏离警告系统的原理是什么?
视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用
• 车道偏离预警系统组成主要有: • ① 图像处理模块 • ② 防抱死制动系统控制模块 • ③ 动力转向控制模块 • ④ 仪表盘 • ⑤ 方向盘模块 • ⑥ 车身控制模块/网关模块 • ⑦ 动力传动系统控制模块
6 熟悉视觉传感器在智能网联汽车中的应用
02
• 视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用
视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用
• 随着电子化、信息化与人工智能技术的发展,小型化和嵌入式的视觉传感器得 到了广泛应用,人们可以从车载摄像头中获得更智能的结果,即通过摄像头的 视场,感知驾驶环境。
• 以特斯拉为例 • 特斯拉Autopilot 2.0 L2级(如图2-15所示)智能
驾驶汽车拥有三个前视摄像头,三个后视摄像头, 两个侧视摄像头,12个超声波雷达和一个安装在 车身上的前毫米波雷达。
视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用
• 智能驾驶汽车的视觉传感器可实现车道偏离警告、前方碰撞预警、行人碰撞预 警、交通标志识别、盲点监控、驾驶人注意力监控、全景停车、停车辅助和车 道保持辅助等功能。
2d视觉传感器工作原理
2d视觉传感器工作原理2D视觉传感器工作原理简介2D视觉传感器是一种广泛应用于机器视觉领域的传感器,能够捕捉并处理2D图像信息。
本文将介绍2D视觉传感器的工作原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理1. 图像采集2D视觉传感器通过光学镜头将场景中的光线聚焦到图像传感器上,图像传感器将光线转换为电信号并输出原始图像。
常见的图像传感器包括CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。
CCD是一种光电转换器件,其感光元件由像素阵列组成,能够将光子转化为电子,并通过读取电荷量的方式获取图像信息。
CMOS传感器则由一系列像素和相关电路组成,每个像素都包含感光元件和一些用于信号处理的电路。
CMOS传感器具有低功耗、集成度高等特点,逐渐取代了CCD传感器成为主流。
2. 图像处理获得原始图像后,2D视觉传感器通过图像处理算法对图像进行处理和分析。
常见的处理算法包括图像滤波、边缘检测、特征提取、目标识别等。
图像滤波用于降噪和增强图像质量,常见的滤波算法有高斯滤波、中值滤波等。
边缘检测用于寻找图像中的边缘信息,常见的边缘检测算法有Sobel算子、Canny算子等。
特征提取用于提取图像中的关键特征,如角点、直线、圆等。
常见的特征提取算法有Harris角点检测、霍夫变换等。
目标识别是指在图像中自动识别和定位感兴趣的目标。
常见的目标识别算法有模板匹配、机器学习等。
3. 结果输出经过图像处理后,2D视觉传感器将分析结果输出给机器视觉系统进行进一步处理。
输出结果可以是图像中目标的位置、尺寸、形状等信息,也可以是对目标属性的判断(如颜色、纹理等)。
二、应用领域2D视觉传感器在各个领域都有广泛的应用,以下列举几个典型的应用领域:1. 工业自动化在工业自动化中,2D视觉传感器常用于产品质量检测、物体定位和识别、机器人导航等。
例如,可以利用2D视觉传感器对产品表面进行缺陷检测,对物体进行定位和抓取,或者对机器人进行路径规划和避障。
三维视觉传感器的工作原理
三维视觉传感器的工作原理
三维视觉传感器是一种利用光学技术和计算机视觉算法来获取物体的三维形状和空间位置的设备。
其工作原理可以简述为以下几个步骤:
1. 发射器发出光束:三维视觉传感器通常使用激光或结构光技术来发射一束光线,该光线能够遍及整个物体表面。
2. 光线与物体交互:光线照射到物体表面后,会产生反射、散射或折射。
这些光线与物体表面的交互过程会改变光线的传播方向和强度。
3. 相机接收光线:在三维视觉传感器中,通常会配备一个或多个相机来接收光线的反射信息。
相机会捕捉到从物体表面反射回来的光线,并将其转换为电信号。
4. 图像处理和计算:通过对相机接收到的光线进行图像处理和计算,可以提取出物体表面的纹理信息,包括颜色、亮度等。
5. 三维重建:通过比较不同相机接收到的光线反射信息,可以计算出物体表面上的不同点之间的距离。
利用这些距离信息,可以将物体的三维形状进行重建和还原。
6. 空间定位:通过计算相机与物体之间的距离和角度,可以确定物体在三维空间中的位置和姿态。
综上所述,三维视觉传感器通过光线的发射、反射和相机图像
处理等步骤来捕捉和计算物体的三维信息,从而实现对物体形状和空间位置的感知。
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视觉传感器的工作原理应用和选型
视觉传感技术是传感技术七大类中的一个,视觉传感器是指通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理,来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等),并输出数据和判断结果的传感器。
视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接,主要由一个或者两个图形传感器组成,有时还要配以光投射器及其他辅助设备。
视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。
视觉传感的工作原理
视觉源于生物界获取外部环境信息的一种方式,是自然界生物获取信息的最有效手段,是生物智能的核心组成之一。
人类80%的信息都是依靠视觉获取的,基于这一启发研究人员开始为机械安装“眼睛”使得机器跟人类一样通过“看”获取外界信息,由此诞生了一门新兴学科——计算机视觉,人们通过对生物视觉系统的研究从而模仿制作机器视觉系统,尽管与人类视觉系统相差很大,但是这对传感器技术而言是突破性的进步。
视觉传感器技术的实质就是图像处理技术,通过截取物体表面的信号绘制成图像从而呈现在研究人员的面前。
视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的
像素。
图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。
在捕获图像之后,视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较,以做出分析。
例如,若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件,则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件,或者螺栓未对准的部件。
此外,无论该机器部件位于视场中的哪个位置,无论该部件是否在360 度范围内旋转,视觉传感器都能做出判断视觉传感技术的出现解决了其他传感器因场地大小限制或检测设备庞大而无法操作的问题,由此广受工业制造界的欢迎。
视觉传感技术包括3D视觉传感技术,3D视觉传感器具有广泛的用途,比如多媒体手机、网络摄像、数码相机、机器人视觉导航、汽车安全系统、生物医学像素分析、人机界面、虚拟现实、监控、工业检测、无线远距离传感、显微镜技术、天文观察、海洋自主导航、科学仪器等等。
这些不同的应用均是基于3D视觉图像传感器技术。
特别是3D影像技术在工业控制、汽车自主导航中具有急迫的应用。
智能视觉传感技术也是一种视觉传感技术,智能视觉传感技术下的智能视觉传感器也称智能相机,是近年来机器
视觉领域发展最快的一项新技术。
智能相机是一个兼具图像采集、图像处理和信息传递功能的小型机器视觉系统,是一种嵌入式计算机视觉系统。
它将图像传感器、数字处理器、通讯模块和其他外设集成到一个单一的相机内,由于这种一体化的设计,可降低系统的复杂度,并提高可靠性。
同时系统尺寸大大缩小,拓宽了视觉技术的应用领域。
智能视觉传感器的易学、易用、易维护、安装方便,可在短期内构建起可靠而有效的视觉检测系统等优点使得这项技术得到飞速的发展。
视觉传感器的图像采集单元主要由CCD/CMOS像机、光学系统、照明系统和图像采集卡组成,将光学影像转换成数字图像,传递给图像处理单元。
视觉传感技术的应用
一、汽车车身视觉检测系统
车身成型是汽车制造的关键工序之一,对车身的各项指标要求严格,需对车身进行100%的检测。
传统的车身检测方法是利用三坐标测量机,其操作复杂,速度慢,工期长,只能进行抽检。
通常,车身的关键尺寸主要是挡风玻璃尺寸、车门安装处棱边位置、定位孔位置等。
因此视觉传感器分布于这些位置附近,测量其相应的棱边、孔、表面的空间位置尺寸。
在生产线上设计测量工位,车身定位
后,置于一框架内,框架由纵横分布的金属柱、杆构成,可根据需要在框架上灵活安装视觉传感器。
根据测量点的数量可安装相应数量的视觉传感器,(通常情况下每个视觉传感器测量一个被测点),根据不同形式的传感器包括双目立体视觉传感器、轮廓传感器等多种类型。
测量系统工作过程为:由生产线运送车身到测量工位进行准确定位,然后传感器按要求顺序开始工作,计算机采集检测点图像并进行处理,计算出被测点的空间三维坐标,计算值与标准值比对,得出检测结果,并将车身送出测量工位。
二、截面尺寸在线视觉测量系统
在工业生产中,无缝钢管是一类重要的工业产品,而它的质量参数则是制造的重要数据,其中钢管的直线度及截面积是主要的几何参数,是控制无缝钢管制造质量的关键,但由于以下原因使得参数的测量成为难题:
1、无缝钢管采取非接触式测量,且制造现场环境恶劣;
2、无缝钢管的空间尺寸大,这也要求检测系统具备很大的测量空间。
视觉传感技术的出现解决了上述问题,视觉传感技术采用的是非接触式测量且测量范围大。
测量系统由多个结构光传感器组成,传感器上结构光投射器投射的光平面和被测钢管相交,得到钢管截面圆周上的部分圆弧,传感器测量部分圆弧在空间中的位置。
系统中每一个传感器实现一个截面上部分圆弧的测量,通过适当的数学方法,由圆弧拟合得到截面尺寸和截面圆心的空间位置,由截面圆心分布的空间包络,得到直线度参数。
测量系统在计算机的控制下,可在数秒内完成测量,满足实时性要求。
三、三维形貌视觉测量
在三维形貌数字化测量技术是逆向工程和产品数字化设计、管理及制造的基础支撑技术。
它所实现三维形貌数字化测量的机理是将视觉非接触、快速测量和最新的高分
辨力数字成像技术相结合。
由于所测量的物体多是大型、具有复杂表面的物体,测量通常分为局部三维信息获取和整体拼接两部分,先利用视觉扫描传感器对被测形貌各个局部区域进行测量,再采用拼接技术将各部分形貌进行拼接最终得到完整图像。
这项传感器的视觉扫描测头采用局域双目立体视觉测量原理设计。
形貌整体拼接实质上是将所采集到的数据放到公共坐标上,这样就能得到整体的数据描述。
通过高分辨率数码相机从测量空间的上方以不同的角度和位置对被测量进行数据收集,运用光束定向交汇平差原理得到控制点空间坐标并建立全局坐标系,最后通过各个坐标系进行关联、转换,完成数据拼接。
如何选择视觉传感器?
目前,如何选择机器视觉传感器在当代的应用可谓是越来越广泛,如何选择机器视觉传感器是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解如何选择机器视觉传感器。
相机是机器视觉系统的眼睛,而相机的心脏是图像传感器。
传感器的选择取决于准确性、输出、灵敏度、机器视觉系统的成本以及对应用要求的充分理解。
对传感器主要性能的基本理解能够帮助开发人员迅速缩小他们的查找范围,找到合适的传感器。
大多数的机器视觉系统的用户认识到相机是系统的关键要素,经常把它当作视觉系统的“芯片”。
相机本身是一个复杂的系统:包括镜头、信号处理器、通讯接口,以及最核心的部分——把光子转换成电子的器件:图像传感器。
镜头和其它的部件共同配合来支持相机的功能,传感器最终决定相机的最高性能。
业内的许多讨论都集中在加工技术上,以及CMOS和CCD传感器孰优孰劣。
这两种技术都有其优势和不足之处,所加工的传感器有着不同的性能。
最终用户关心的不是传感器是“如何”被制造出来的,而是其在最终应用中的表现。
在指定的应用中,三个关键的要素决定了传感器的选择:动态范围、速度和响应度。
动态范围决定系统能够抓取的图像的质量,也被称作对细节的体现能力。
传感器的速度指的是每秒钟传感器能够产生多少张图像和系统能够接收到的图像的输出量。
响应度指的是传感器将光子转换为电子的效率,它决定系统需要抓取有用的图像的亮度水平。
传感器的技术和设计共同决定上述特征,因此系统开发人员在选择传感器时必须有自己的衡量标准,详细的研究这些特征,将有助于做出正确的判断。