1-计算机视觉简介

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,授课教师,：,韩芳芳,2010-2011,学年第,2,学期,图象处理与计算机视觉,1,教材与学时数,教材：,数字图像处理与图像通信,朱秀昌 刘峰 胡栋 编著 北京邮电大学出版社,2002,年,5,月第,1,版参考书：,图象工程,，章毓晋主编，清华大学出版社，,1999,年,3,月第,1,版；,光电图像处理,，刘文耀主编，电子工业出版社，,2002,年,11,月第,1,版。,学时：,32,2,第一讲 计算机视觉简介,3,数字图像处理概论,什么是计算机视觉,计算机视觉的应用,计算机视觉系统的构成,4,1.1,什么是计算机视觉,5,什么是计算机视觉,计算机视觉,，广义称为,机器视觉,，美国制造工程师协会（,SME,）机器视觉分会和美国机器人工业协会的自动化视觉分会对机器视觉下的定义是：,“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。”,6,什么是计算机视觉,简单说，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。,7,什么是计算机视觉,机器视觉（,Machine Vision),机 器,（,Machine),视 觉,（,Vision),+,机械,运动,控制,觉,(,软件,),视,(,硬件,),包括光源、镜头、相机、图像采集卡等。,机器视觉是一个系统的概念，运用现代先进的控制技术、计算机技术及传感技术，表现为光机电的结合。,8,什么是计算机视觉,为什么要采用机器视觉,节省时间,降低生产成本,优化物流过程,缩短机器停工期,提高生产率和产品质量,减轻测试及检测人员劳动强度,减少不合格产品的数量,提高机器利用率,9,1.2,计算机视觉应用,10,计算机视觉应用,GIGI(Gauge,、,Inspection,、,Guide,、,Identification),视觉测量：物体的综合几何参数测量（空间几何参数、位置姿态参数等）,一、,Gauge(Measurement),11,计算机视觉应用,二、,Inspection,(,应用范围最广）,12,计算机视觉应用,三、,Guide,13,计算机视觉应用,四、,Identification,14,计算机视觉应用,15,示例,16,1.3,计算机视觉系统构成,17,计算机视觉系统构成,18,计算机视觉系统构成,机器视觉系统的构成,19,计算机视觉系统构成,一、光源,（光源是基准，打光是艺术）,“Garbage In,Garbage Out”,20,计算机视觉系统构成,一、光源,（光源是基准，打光是艺术）,种类：,LED,、荧光灯、卤素灯（光纤光源,),、特殊光源,特点：,LED,寿命长,/,可以有各种颜色,/,便于做成各种复杂形状,/,光均匀稳定,/,可以闪光；,荧光灯光场均匀,/,价格便宜,/,亮度较,LED,高；,卤素灯亮度特别高,/,通过光纤传输后可做成,目前，就光源本身来说，其发展趋势主要表现在三方面：,LED,将成为主流，针对特定应用专门设计则组合和结构的光源将变得越来越多，光源的亮度将变得越来越高（高亮度,LED,，大功率,LED,，贴片式,LED,）；,光源的寿命将变得越来越长（制冷和散热措施，光源颗粒结构设计，长寿命荧光灯管）；,红外紫外等特殊应用光源也将快速发展，光源的成本也将快速降低。,21,22,计算机视觉系统构成,二、镜头,（低通滤波器，完成信号传递）,接口形式：,C-Mount/CS-Mount/F-Mount/Others,镜头类型：标准、远心、广角、,zoom(,变焦放大）、远摄,/,近摄等,选择依据：相机接口,/,物距,/,拍摄范围,/CCD,尺寸,/,畸变的允许范围,/,放大率,/,焦距,/,变焦范围,/,光圈等,23,计算机视觉系统构成,三、相机,（光电转换器，完成信号转换）,种类：线,&,面、隔,/,逐、黑,/,彩、数,/,模、,CCD/CMOS,指标：象元尺寸、分辨率、靶面大小、感应曲线、动态范围、,灵敏度、速度、噪声、填充因子、体积、质量、工作环境等,工作模式：,Free run,、,Trigger,（多种）、长时间曝光等,代理公司：,DALSA,、,JAI&PULNIX,、,C-CAM,、,IMPERX,、,Syntech,等,A/D,C,C,D,24,计算机视觉系统构成,JAI CV-A1,JAI CV-M77,JAI CV-A33,DALSA 1M75,25,计算机视觉系统构成,四、采集卡,（完成信号的采集与格式转换）,分类：模拟,(,标准和非标准）,/,数字、单通道,/,多通道,主要指标：采集频率（速度）、接口、,Buffer,大小、预处理功能、,支持相机的种类、控制功能、,I/O,点数,代理公司：,CORECO,、,COGNEX,、,EURESYS,Coreco,PC2vision,Euresys,Picolo,pro2,Coreco,X64CL,Euresys,Grablink,26,计算机视觉系统构成,五、计算机或图像处理卡,（完成图像处理的各种运算）,种类：,PC,机、服务器、,DSP,、,FPGA,27,计算机视觉系统构成,六、图像处理软件,（机器视觉的核心）,平台：,VisionPro,、,Sapera,、,Wit,、,eVision,28,计算机视觉系统构成,工业面阵相机系统,Trigger,Proximity sensor,29,计算机视觉系统构成,工业线阵相机系统,Encoder,Line,trigger,Page,trigger,Sensor,30,计算机视觉系统构成,架设方式,31,计算机视觉系统构成,32,计算机视觉系统构成,33,计算机视觉系统构成,34,计算机视觉系统构成,35,讲课内容,36,讲课内容,第一讲 计算机视觉简介 （,2,学时）,第二讲 数字图像处理概论 （,4,学时）,第三讲 图像变换 （,2,学时）,第四讲 数字图像的压缩编码 （,4,学时）,第五讲 图像处理的,MatLab,仿真 （,2,学时）,实验：图像变换与压缩（,2,学时）,第六讲 图像增强 （,6,学时）,实验：图像增强（,2,学时）,第七讲 图像复原与图像重建 （,2,学时）,第八讲 图像处理的数学形态方法 （,2,学时）,实验：图像处理的数学形态方法,（,2,学时）,复习、答疑 （,2,学时）,37,讲课内容,作业：,做一个产品设计或小发明，应用数字图像处理的某一种或某几种理论、技术和算法。,具体要求：,字数没有限制,如果有条件有能力，写清技术方案，实现的路线、算法；,写不出具体方案，可以只提出一个设计的构想,38,