本书按照工学结合、项目化教学要求编写,结合智能制造的发展方向,将机器视觉系统集成的理论知识与生产实际相结合,从机器视觉基础知识着手,通过多个项目,由浅入深地详细讲解了机器视觉的基础原理及实现过程,并尝试解决生产制造智能化的相关问题。
本书包含三个部分:基础篇、实战篇、拓展篇。基础篇介绍了机器视觉系统集成中最基本、最实用的知识,如工业相机、光源、镜头的概念及选型等;实战篇舍弃了机器视觉系统集成中过于枯燥难懂的算法,以国产使用最广泛的机器视觉厂家——海康威视的产品为机器视觉项目载体,将机器视觉系统集成的相关知识点和能力点嵌入相应项目;拓展篇介绍了国际品牌康耐视的Vision Pro,让学有余力的学生可以探索不同厂家机器视觉系统使用的差异。本书配有丰富的数字化资源(可扫二维码),有完整的在线开放课程供读者学习。本书配套电子课件。
本书适合作为职业院校电气自动化技术、工业机器人技术和机电一体化技术等专业机器视觉课程的教材,也可以作为机器视觉系统集成企业工程技术人员的培训教材。
模块一 基础 ——机器视觉基础知识001
单元一 机器视觉硬件系统002
【单元目标】002
一、初识机器视觉系统 003
二、工业相机的选择 011
三、光源的选择 022
四、工业相机镜头 034
单元二 图像处理048
【单元目标】048
一、图像的基本知识 049
二、 图像的操作与运算 055
三、图像形态学 063
模块二 实战 —机器视觉典型应用070
项目一 物料识别071
【项目描述】071
【知识与技能目标】071
【素质目标】071
【基础知识】071
知识点一 海康威视Vision Master 的认知 071
一、Vision Master功能概述 071
二、Vision Master基本功能 072
三、Vision Master的流程搭建 075
知识点二 Vision Master 的基本操作认知 078
一、本地图像采集 078
二、连接相机 079
三、存储图像 081
四、添加相机光源 082
【项目实施】092
【项目评价】101
项目二 颜色识别103
【项目描述】103
【知识与技能目标】103
【素质目标】104
【基础知识】104
知识点一 色彩概述 104
一、色彩构成 104
二、三原色 104
三、色彩三要素 104
知识点二 Vision Master 通信 105
一、TCP通信 105
二、串口通信 106
三、Modbus通信 107
四、PLC通信 108
五、相机IO通信 109
【项目实施】 110
【项目评价】127
项目三 字符识别129
【项目描述】129
【知识与技能目标】129
【素质目标】129
【基础知识】130
知识点一 模板匹配的基本概念 130
知识点二 基于灰度值的模板匹配算法 130
知识点三 基于形状的模板匹配算法 131
【项目实施】131
【项目评价】141
项目四 机器视觉测量143
【项目描述】143
【知识与技能目标】143
【素质目标】143
【基础知识】144
知识点一 线圆测量和线线测量 144
知识点二 圆拟合与直线拟合 145
知识点三 亮度测量 147
知识点四 像素统计 148
知识点五 直方图工具 149
【项目实施】150
【项目评价】155
项目五 条形码识别157
【项目描述】157
【知识与技能目标】157
【素质目标】157
【基础知识】158
知识点一 二维码识别 158
知识点二 条形码识别 159
【项目实施】160
【项目评价】165
模块三 拓展 ——Vision Pro的基本应用167
任务一 基于Vision Pro 的长度测量169
【任务描述】169
【任务实施】169
任务二 基于Vision Pro 的半径测量180
【任务描述】180
【任务实施】180
任务三 基于Vision Pro 的零件孔位数量检测182
【任务描述】182
【任务实施】182
任务四 基于Vision Pro 的零件瑕疵检测192
【任务描述】192
【任务实施】192
参考文献200