机器视觉与视觉检测知识点归纳
机器视觉与视觉测量一、概述
机器视觉与视觉测量一、概述视觉测量技术（Vision Measuring Technique)是机器视觉(Machine Vision)在测量领域内的应用，即用机器视觉代替人眼来测量和判断，解决生产生活中的检测问题。
视觉检测中的“检”，是指发现和识别，“测”是指几何参数和物理量的测量。
视觉测量技术来源于机器视觉技术，又不完全等同机器视觉。
视觉测量技术是测量技术的重要手段，应遵从于测量的基本规律，又有一定的特殊性。
一般而言，有价值的测量方法应满足两个条件：首先是具备可靠性和可用性，以及高度的环境适用性，对工作环境不能有过多限制和苛刻的要求；其次，要有可靠的精度保障手段，要有可靠的误差系统分析方法及精度传递手段，从理论和工程实践来保证测量的精度。
综上，视觉测量技术就是以机器视觉为理论基础，结合测量测试理论，解决工程应用领域内的测量问题。
其研究对象是三维空间内形位（形态位置）尺寸，要求在满足一定精度的要求下，对被测对象实现可靠测量。
二、视觉测量的构成视觉测量系统要根据目标、任务、速度、精度、信号、表达等条件综合考量来设计一套完整的测量系统。
其构成如下：视觉测量系统一般由背光源、（双）远心镜头、工业相机（CCD 或CMOS）、机械电气运动控制机构、信号采集传输装置、图像算法、计算机软硬件等组成。
光源提供合适的照明，镜头将按一定方式运动或静止的被测量对象成像到工业相机靶面上，并将光信号转换成电信号，通过信号采集及传输装置将电信号传送至计算机，由计算机对图像信号进行分析处理，得到测量结果并输出控制信号，这就是一个完整的视觉测量过程。
三、误差及精度分析视觉测量技术的精度主要由图像的质量和图像算法来确定，也与误差的来源、分析及补偿有关。
玖瑞科技精研算法和图像质量，可有效保证精度在图像分辨率以上，具体0.01-0.5个相素视项目的需求而确定。
1.误差分析但凡测量皆有误差，有一套完整的误差分析理论来进行测量系统的误差分析。
机器视觉检测的基础知识[大全]
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一，相机就是CCD么？通常，我们把所有相机都叫作CCD CCD B经成了相机的代名词。
正在使用被叫做CCD的很可能就是CMO S其实CCD和CMOS^称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半导体元件。
他们在检测光时都采用光电二极管，但是在信号的读取和制造方法上存在不同。
两者的区别如下：二，像素。
所谓像素，是指图像的最小构成单位。
电脑中的图像，是通过像素（或者称为PIXEL）这一规则排列的点的集合进行表现的。
每一个点都拥有色调和阶调等色彩信息，由此就可以描绘出彩色的图像。
▼例如：液晶显示器上会显示「分辨率：1280X 1024」等。
这表示横向的像素数为1280,纵向的像素数为1024。
这样的显示器的像素总数即为1280X 1024= 1,310,720。
由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说「清晰度更高」。
三，像素直径。
所谓像素直径，是指每个CCD 元件的大小，通常使用ym 作为单位。
严谨的说， 这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。
（二像素间距，即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离。
）。
也就是说，像素直径与像素间距的值是一样 的。
如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘， 因此可以获得更加 精细的图像。
可以通过像素直径和有效像素数，求出CCD 元件的受光部的大小。
假设某个CCD 元件的条件如下所示:•有效像素数…768 X 484•像素直径…8.4 ym X 9.8ym则受光部的大小为•横向 768 X 8.4ym = 6.4512 mm •纵向 484X 9.8ym =4.7432 mm四，CCD 勺大小。
机器视觉知识考点
机器视觉知识考点●第1章绪论●1.2.1P5系统硬件组成●●第2章机器视觉硬件技术●机器视觉硬件系统组成：图像获取、图像分析处理、图像结果显示与控制●2.1镜头技术●P17视场（Field of View,简称FOV）：就是整个系统能够观察的物体的尺寸范围。
进一步分为水平视场和垂直视场，也就是CCD芯片上最大成像对应的实际物体大小，定义为 FOV=L/M（L是CCD芯片的高或宽，M是放大率，M=h/H=V/U,h是像高，H是物高，V是像距，U是物距）●视场角\alpha：镜头对视野的高度和宽度的张角，\alpha=2\cdot \theta=2\cdotarctan(L/2V).●焦距:透镜中心到光聚焦焦点的距离亦是相机中从镜片中心到底片或者CCD等成像平面的距离。
简单点说焦距是焦点到面镜顶点之间的距离。
●视场角和焦距之间的关系：镜头焦距的长短决定着视场角的大小，焦距越短，视场角就越大，观察范围也越大,但远物体不清楚:焦距越长，视场角就越小，观察范围也越小，很远的物体也能看清楚，短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳的聚集光的能力。
\alpha=2\cdot arctan(\cfrac{SR}{2\cdot WD})f=\cfrac{d}{2\cdot tan(\alpha /2)}●2.2.5相机接口（P24）●CameraLink接口●IEEE 1394(Fire Wire）接口●USB接口●Gigabit Ethernet●2.3光源技术●前光源：前光式照明主要应用于检测反光与不平整表面，如检测IC芯片上的印刷字符、电路板元件、焊点、橡胶类制品、封盖标记、包装袋标记、封盖内部以及底部的脏污等。
●背光源：主要应用于被测对象的轮廓检测透明体的污点缺陷检测、液晶文字检查、小型电子元件尺寸和外形检测、轴承外观和尺寸检查、半导体引线框外观和尺寸检查等。
●环形光源：环形光源对检测高反射材料表面的缺陷极佳，非常适合电路板和BGA(球栅阵列封装)缺陷的检测。
机器视觉行业知识点总结
机器视觉行业知识点总结在这篇文章中，我们将对机器视觉行业的一些知识点进行总结和梳理，以帮助读者更好地理解这一领域的发展和应用。
一、机器视觉的基本原理1.图像采集和传感器技术图像采集是机器视觉系统的第一步，也是至关重要的一步。
图像传感器的选择将直接影响到后续的图像处理和分析效果。
常见的图像传感器有CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）两种类型，它们在成本、灵敏度和分辨率等方面各有优劣。
2.图像预处理图像预处理包括对图像进行去噪、增强、滤波、边缘检测等操作，目的是减少图像中的噪声和干扰，从而提高后续的图像处理和分析效果。
3.特征提取和描述特征提取和描述是机器视觉系统中的关键步骤，它涉及到对图像中的特征进行提取和描述，常用的特征包括边缘、角点、纹理等。
特征提取和描述的质量将直接影响到后续的目标检测、识别和跟踪效果。
4.目标检测、识别和跟踪目标检测、识别和跟踪是机器视觉系统中的核心任务之一，它涉及到对图像中的目标进行定位、识别和跟踪。
常见的目标检测和识别算法包括Haar特征、HOG特征、深度学习等技术。
5.应用领域机器视觉技术在工业自动化、智能制造、医疗影像诊断、交通监控、安防监控等领域都有广泛的应用。
其中，工业自动化是机器视觉技术应用最为广泛的领域之一，它包括产品的质量检测、组装线的监控、机器人视觉导航等方面。
二、机器视觉的发展趋势1.深度学习与机器视觉深度学习作为机器学习的一种方法，在图像识别和分析领域表现出了强大的能力，因此也在机器视觉领域得到了广泛的应用。
通过深度学习技术，机器视觉系统可以更准确地识别和分析图像中的目标，实现更高水平的自动化。
2.智能传感器与机器视觉智能传感器集成了传感器、处理器和通信接口等功能，它可以直接在传感器端进行数据的处理和分析，从而减轻了计算机端的负担。
智能传感器的发展将进一步推动机器视觉系统的智能化和自动化。
2024 视觉测量与机器视觉区别
2024 视觉测量与机器视觉区别
视觉测量与机器视觉是两个不同的概念，虽然它们都与视觉相关，但是在具体的应用和方法上存在一些区别。
首先，视觉测量是指使用光学设备和测量技术来获取和处理物体或场景的尺寸、形状、位置等信息的过程。
通过视觉测量，可以实现对物体进行精确的测量和分析，广泛应用于工程、制造、建筑等领域。
视觉测量依赖于专业的测量设备，如激光测距仪、相机等，同时需要使用特定的算法和软件来进行数据处理和分析。
而机器视觉则是指利用计算机视觉技术和图像处理算法，来实现对图像和视频数据的自动分析和理解的过程。
机器视觉通过模仿人类的视觉系统，将图像数据转化为数字信号，并通过计算机的处理和分析来识别、测量和定位物体，实现自动化的目标检测、图像识别和图像分析等功能。
机器视觉广泛应用于智能监控、自动驾驶、品质检测等领域，具有高效、准确、快速的特点。
总的来说，视觉测量侧重于利用器材和测量技术获取和处理物体的尺寸和形状等信息，而机器视觉注重通过计算机视觉技术和算法来实现对图像和视频数据的自动分析和理解。
两者在应用领域和方法上有一定的重叠，但是关注的重点和应用方式有所不同。
视觉检测基础知识
目录 1 2 3 视觉由几大主要构成部分 视觉几大硬件是怎样搭配选型 视觉具体应用于那些方面
4
主要构件 1 2
相机
镜头
3
光源
4
软件
分析各部件作用 1
相机的主要作用是:工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件 ，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合 适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不 仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整 个系统的运行模式直接相关 1、像素数：指的是工业相机CCD 传感器的最大像素数，对于 一定尺寸的 CCD 芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面 积越小，因而由该芯片构成的工业相机的分辨率也就越高； 2、分辨率：是衡量工业相机优劣的一个重要参数，它指的是 当工业相机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上能 够看到的最多线数。 3、最低照度：也是衡量工业相机优劣的一个重要参数，有 时省掉“最低”两个字而直接简称照度。它指的是当被摄景物的 光亮度低到一定程度而使工业相机输出的视频信号电平低到某 一规定值时的景物光亮度值； 4、信噪比：也是工业相机的一个主要参数。其基本定义是信 号对于噪声的比值乘以 20log 。CCD 工业相机的信噪比的典型 值一般为 45---55dB ；
光源示例图
软件 视觉软件有 很多版本,具 体是根据客 户的需求做 开发,如我们 常用的有尺 寸测量,机器 人引导,定 位,LOGO检 测,条码检测 等等
4
4
ห้องสมุดไป่ตู้
分析各部件作用 1
5、自动光圈接口 ：目前在市场上见到的标准 CCD 工业相机大 都带有驱动自动光圈镜头的接口，有些可同时提供两种驱动方 式（视频驱动、直流驱动）视频驱动方式是指工业相机将视频 信号电动机转动；直流驱动方式则是指工业相机内部增加了镜 头光圈电动机的驱动电路，可以直接输出直流控制电压到镜头 内的光圈电动机并使其转动。一般视频驱动自动光圈接口使用 3 个针，即电源正、视频、接地；而直流驱动自动光圈接口使 用 4 个针，即阻尼正、阻尼负、驱动正、驱动负 6、电子快门：是比照照相机的机械快门功能提出的一个术语 ，它相当于控制CCD 图像传感器的感光时间； 7、自动增益控制：工业相机输出的视频信号必须达到电视传 输规定的标准电平，即 0.7VPP ，为了能在不同的景物照度条件 下都能输出0.7VPP 的标准视频信号，必须使放大器的增益能够 在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视 频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动 增益控制电路，简称 AGC 电路； 8、背光补偿：也称作逆光 补偿或逆光补正，它可以有效补偿工业相机在逆光环境下拍摄 时画面主体黑暗的缺陷；
机器视觉检测的基础知识【大全】
机器视觉检测的基础知识【大全】————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:机器视觉检测的基础知识~相机内容来源网络,由“深圳机械展（11万㎡，11０0多家展商,超10万观众）”收集整理!更多ｃnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展．相机都有哪些种类?我们常说的CCＤ就是相机么?除了2D平面相机,是否还有其他种类的相机,原理又是什么?下面这篇文章给您一一道来。
一，相机就是CCD么？通常，我们把所有相机都叫作CＣＤ,ＣCＤ已经成了相机的代名词。
正在使用被叫做CCD 的很可能就是ＣMOS。
其实CCＤ和CMOS都称为感光元件，都是将光学图像转换为电子信号的半导体元件。
他们在检测光时都采用光电二极管,但是在信号的读取和制造方法上存在不同。
两者的区别如下:二，像素。
所谓像素,是指图像的最小构成单位。
电脑中的图像，是通过像素(或者称为PＩＸＥL)这一规则排列的点的集合进行表现的。
每一个点都拥有色调和阶调等色彩信息,由此就可以描绘出彩色的图像。
▼例如:液晶显示器上会显示「分辨率:１280×1024」等。
这表示横向的像素数为１280,纵向的像素数为１０2４。
这样的显示器的像素总数即为1２8０×10２4=１，3１０,72０。
由于像素数越多，则越可以表现出图像的细节，因此也可以说「清晰度更高」。
三,像素直径。
所谓像素直径,是指每个ＣCＤ元件的大小，通常使用μｍ作为单位。
严谨的说，这个大小中包含了受光元件与信号传送通路。
（=像素间距,即某个像素的中心到邻近一个像素的中心的距离。
）。
也就是说,像素直径与像素间距的值是一样的。
如果像素直径较小，则图像将通过较小的像素进行描绘,因此可以获得更加精细的图像。
机器视觉与视觉检测知识点归纳上课讲义
一总介使用机器视觉系统五个主要原因：1.精确性（无人眼限制）2.重复性（相同方法检测无疲惫）3.速度（更快检测）4.客观性（无情绪主观性）5.成本（一台机器可承担好几人工作）机器视觉系统构成：光学：1.相机与镜头；2.光源；过渡：3.传感器（判断被测对象位置及状态）；4.图像采集卡（把相机图像传到电脑主机）；电学（计算机）：5.PC平台；6.视觉处理软件；7.控制单元。
机器视觉系统一般工作过程：1.图像采集；2.图像处理；3.特征提取；4.判决和控制。
机器视觉系统的特点：1.非接触测量；2.具有较宽的光谱响应范围；3.连续性；4.成本较低；5.机器视觉易于实现信息集成；6.精度高；7.灵活性。
机器视觉应用领域两大类：科学研究和工业应用科学研究主要对运动和变化的规律作分析；工业方面主要是在线检测产品，机器视觉所能提供的标准检测功能主要有：有/无判断、面积检测、方向检测、角度测量、尺寸测量、位置检测、数量检测、图形匹配、条形码识别、字符识别、颜色识别等。
二机器视觉系统的构成相机的主要特性参数：分辨率：衡量相机对物象中明暗细节的分辨能力。
最大帧率：相机采集传输图像的速率。
曝光方式和快门速度；o(*￣)￣*)o？像素深度：每一个像素数据的位数。
固定图像噪声：不随像素点的空间坐标改变的噪声。
动态范围等CCD相机和CMOS相机的区别：1.设计：CCD是单一感光器，CMOS是感光器连接放大器。
2.灵敏度：同样面积下，CCD灵敏度高；CMOS由于感光开口小，灵敏度低。
3.成本：CCD线路品质影响程度高，成本高；CMOS由整合集成，成本低。
4.解析度：CCD连接复杂度低，解析度高；CMOS新技术解析度高。
5.噪点比：CCD信号单一放大，噪点低；CMOS百万放大（每个像素都有各自的放大器），噪点高。
6.功耗比：CCD需外加电压，功耗高；CMOS直接放大，功耗低。
镜头主要参数：焦距：从镜头中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离，其大小决定视角大小（焦距小视角大观察范围大，焦距大视角小观察范围小）。
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一总介
使用机器视觉系统五个主要原因：
1.精确性（无人眼限制）
2.重复性（相同方法检测无疲惫）
3.速度（更快检测）
4.客观性（无情绪主观性）
5.成本（一台机器可承担好几人工作）
机器视觉系统构成：
光学：1.相机与镜头；2.光源；
过渡：3.传感器（判断被测对象位置及状态）；4.图像采集卡（把相机图像传到电脑主机）；
电学（计算机）：5.PC平台；6.视觉处理软件；7.控制单元。
机器视觉系统一般工作过程：1.图像采集；2.图像处理；3.特征提取；4.判决和控制。
机器视觉系统的特点：1.非接触测量；2.具有较宽的光谱响应范围；3.连续性；4.成本较低；5.机器视觉易于实现信息集成；6.精度高；7.灵活性。
机器视觉应用领域两大类：科学研究和工业应用
科学研究主要对运动和变化的规律作分析；
工业方面主要是在线检测产品，机器视觉所能提供的标准检测功能主要有：有/无判断、
面积检测、方向检测、角度测量、尺寸测量、位置检测、数量检测、图形匹配、条形码识别、字符识别、颜色识别等。
二机器视觉系统的构成
相机的主要特性参数：
分辨率：衡量相机对物象中明暗细节的分辨能力。
最大帧率：相机采集传输图像的速率。
曝光方式和快门速度；o(*￣)￣*)o？
像素深度：每一个像素数据的位数。
固定图像噪声：不随像素点的空间坐标改变的噪声。
动态范围等
CCD相机和CMOS相机的区别：
1.设计：CCD是单一感光器，CMOS是感光器连接放大器。
2.灵敏度：同样面积下，CCD灵敏度高；CMOS由于感光开口小，灵敏度低。
3.成本：CCD线路品质影响程度高，成本高；CMOS由整合集成，成本低。
4.解析度：CCD连接复杂度低，解析度高；CMOS新技术解析度高。
5.噪点比：CCD信号单一放大，噪点低；CMOS百万放大（每个像素都有各自的
放大器），噪点高。
6.功耗比：CCD需外加电压，功耗高；CMOS直接放大，功耗低。
镜头主要参数：
焦距：从镜头中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离，其大小决定视角大小（焦距小视角大观察范围大，焦距大视角小观察范围小）。
光圈/相对孔径：光圈即通光量，大小为f/D,相对孔径是光圈的值的倒数。
视野范围：衡量镜头成像范围，是相机实际拍到区域的尺寸。
景深：在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围，其随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
接口、工作距离、像面尺寸、分辨率等
镜头划分：
根据焦距是否能调节，分为定焦与变焦两种。
依据焦距长短，定焦分为鱼眼、
短焦标准、长焦。
焦距的长短划分以像角的大小为主要划分依据。
镜头的选择：
机器视觉应该考虑的四个主要因素：
1.波长、变焦与否
确定镜头的工作波长及是否需要变焦。
2.特殊要求优先考虑
是否有测量功能，是否需要使用远心镜头，成像的景深是否很大等。
3.工作距离、焦距o(*￣)￣*)o？
4.像面大小和像质
所选镜头像面大小要与相机感光面兼容，遵循“大的兼容小的”原则。
5.光圈和接口
光圈影响像面亮度，镜头接口需和像面接口匹配，不能匹配就需考虑
转接。
6.成本和技术成熟度
基本分析如下：案例：给硬币检测成像系统选配镜头。
（详细P44）
与白色LED光源配合使用，镜头应是可见光波段，定焦镜头；
用于工业检测，其中带有测量功能，所以要求畸变较小；
工作距离和焦距要满足一定关系；
选择镜头像面应该不小于CCD尺寸，即至少2/3in；
镜头的接口要求是C口，能配合相机使用。
图像采集卡：
概述：
将摄像机的图像视频信号，以帧为单位，送到计算机的内存和VGA
帧存。
一般连接在台式机的PCI扩展槽上。
基本原理与技术参数：
图像采集卡基本结构大致相同，其基本组成模块各个部分主要构成及
功能：
视屏输入模块：是图像采集卡的前端，直接与相机相连。
A/D转换模块：图像采集卡核心部分，将输入的模拟视屏信号转换为
计算机可以识别的数字信号。
时序及采集控制模块：包括图像采集卡中整个时序、同步、采集控制
电路。
图像处理模块：对A/D转换后的数字信号进行处理。
（实时转换数字
信号为数据图像等，尽管可由主机来完成，但
用图像采集卡硬件可获得更高的处理速度）。
PCI总线接口及控制模块：完成对数字图像数据的传输。
相机控制模块：提供相机的设置及其控制信号o(*￣)￣*)o？
数字输入、输出模块：用于控制和响应外部信号。
分类：
按图像采集卡主要特性分：可分为彩色图像采集卡与黑白图像采
集卡、模拟图像采集卡与数字图像采集卡、
面阵图像采集卡和线阵图像采集卡。
按用途划分：可分为广播级（分辨率高，支持高清和标准，
但所需硬盘空间大），专业级（性能比广播级
稍低，分辨率相同，但压缩比稍大一些），民
用级（动态分辨率一般较低）。
机器视觉系统的核心是图像采集和处理，选择机器视觉光源时应该考虑的主要特性:
1.亮度：最佳选择是最亮的那个。
2.光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。
3.光谱特征：光源颜色及物体表面颜色决定反射到摄像头的光能大小及
波长。
4.寿命特性：为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间
获得稳定一致的图像（光源一般需要持续使用）。
5.对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。
机器视觉应用的照明的最
重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产
生最大的对比度，从而易于特征的区分。
光源的选型：
1.选择光照角度：根据期望的图像效果，选择不同入射角度的光源。
高角度照
射，图像整体较亮，适合表面不反光物体；低角度照射，图像
背景为黑，特征为白，可以突出被测物轮廓及表面凹凸变化；
多角度照射，整体效果柔和，适合曲面问题检测；背光照射，
图像效果为黑白分明的被测物轮廓，常用于尺寸测量；同轴光
照射，图像效果为明亮背景上的黑色特征，用于反光强烈的平
面物体检测。
2.选择光源的颜色：使用与被测物同色系的光会使图像变亮(如红红)；使用与
被测物相反色系的光会使图像变暗（如红蓝）；波长越长，
穿透能力越强；波长越短，扩散能力越强。
红外的穿透能力
强，可进行棕色玻璃瓶杂质检测（透光性差）；紫外扩散能
力强，对表面细微特征敏感，可进行食用油瓶上的文字检测
（对比不明显）。
3.选择光源的形状和尺寸：通常情况下选与被测物体形状相同的光源。
尺寸选
择，要求保障整个视野内光线均匀，略大于视野为佳。
4.选择是否使用漫射光源：如被测物体表面反光，最好用漫反射光源。