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发布时间: 2018 - 01 - 06
图像处理与机器视觉第一章 图像增强的研究和发展现状  图像在采集过程中不可避免的会受到传感器灵敏度、噪声干扰以及模数转换时量化问题等各种因素的影响,而导致图像无法达到令人满意的视觉效果,为了实现人眼观察或者机器自动分析、识别的目的,对原始图像所做的改善行为,就被称作图像增强。图像增强包涵了非常广泛的内容,凡是改变原始图像的结构关系以取得更好的判断和应用效果的所有处理手段,都可以归结为图像增强处理,其目的就是为了改善图像的质量和视觉效果,或将图像转换成更适合于人眼观察或机器分析、识别的形式,以便从中获取更加有用的信息。  常用的图像增强处理方式包括灰度变换、直方图修正、图像锐化、噪声去除、几何畸变校正、频域滤波和彩色增强等。由于图像增强与感兴趣的物体特性、观察者的习惯和处理目的密切相关,尽管处理方式多种多样,但它带有很强的针对性。因此,图像增强算法的应用也是有针对性的,并不存在一种通用的、适应各种应用场合的增强算法。于是,为了使各种不同特定目的的图像质量得到改善,产生了多种图像增强算法。这些算法根据处理空间的不同分为基于空间域的图像增强算法和基于变换域的图像增强算法。基于空间域的图像增强算法又可以分为空域的变换增强算法、空域的滤波增强算法以及空域的彩色增强算法;基于变换域的图像增强算法可以分为频域的平滑增强算法、频域的锐化增强算法以及频域的彩色增强算法。  尽管各种图像增强技术已取得了长足的发展,形成了许多成熟、经典的处理方法,但新的增强技术依然在日新月异地发展完善,不断推陈出新,其中尤其以不引起图像模糊的去噪声方法(如空域的局部统计法)和新的频域滤波器增强技术(如小波变换,K-L变换等)最为引人瞩目。  第二章 图像增强的基本方法  一般而言,图像增强是根据具体的应用场景和图像的模糊情况而采用特定的增强方法来突出图像中的某些信息,削弱或消除无关信息,以达到强调图像的整体或局部特征的目的。常用的图像增强方法有灰度变换、直方图修正、噪声清除、图像锐化、频域滤波、同态滤波及彩色增强等。图像增强的方法主要分为两类:空域增强法和频域增强法。空域增强法直接针对图像中的像素,对图像的灰度进行处理;频域增强法是基于图像的Fourier变换式对图像频谱进行改善,增强或抑制所希望的频谱。  2.1灰度变换  灰度变换增强的原理如下:设r和s分别代表原始图像和增强图像的灰度,T(•)为映...
发布时间: 2018 - 01 - 05
Python 图像处理库 Pillow 入门(含代码)Pillow是Python里的图像处理库(PIL:Python Image Library),提供了了广泛的文件格式支持,强大的图像处理能力,主要包括图像储存、图像显示、格式转换以及基本的图像处理操作等。 1)使用 Image 类PIL最重要的类是 Image class, 你可以通过多种方法创建这个类的实例;你可以从文件加载图像,或者处理其他图像, 或者从 scratch 创建。要从文件加载图像,可以使用open( )函数,在Image模块中: from PIL import Image im = Image.open("E:/photoshop/1.jpg")加载成功后,将返回一个Image对象,可以通过使用示例属性查看文件内容: print(im.format, im.size, im.mode)('JPEG', (600, 351), 'RGB')format 这个属性标识了图像来源。如果图像不是从文件读取它的值就是None。size属性是一个二元tuple,包含width和height(宽度和高度,单位都是px)。 mode 属性定义了图像bands的数量和名称,以及像素类型和深度。常见的modes 有 “L” (luminance) 表示灰度图像, “RGB” 表示真彩色图像, and “CMYK” 表示出版图像。如果文件打开错误,返回 IOError 错误。只要你有了 Image 类的实例,你就可以通过类的方法处理图像。比如,下列方法可以显示图像:im.show()2)读写图像PIL 模块支持大量图片格式。使用在 Image 模块的 open() 函数从磁盘读取文件。你不需要知道文件格式就能打开它,这个库能够根据文件内容自动确定文件格式。要保存文件,使用 Image 类的 save() 方法。保存文件的时候文件名变得重要了。除非你指定格式,否则这个库将会以文件名的扩展名作为格式保存。加载文件,并转化为png格式:"Python Image Library Test"from PIL import Imageim...
发布时间: 2017 - 12 - 25
当机器视觉遇到“人工智能-工业4.0”.....人们感知外界信息的80%是通过眼睛获得的,图像包含的信息量是最巨大的。机器视觉给机器人装上了“眼睛”,成为工业4.0的重点,互促发展是技术的必然,更是时代的选择。 工业4.0是什么?在人类历史发展前期,生产力的增长几不可察,生活水平的提升也非常缓慢。而从200多年前开始,生产力发生了飞跃性变化,这一翻天覆地的变化得益于工业革命。如果将工业的发展历史分成4个时代,那么工业革命1.0使机器生产代替了手工劳动;工业革命2.0实现了流水线生产;工业革命3.0实现了自动化生产。工业生产方式则依次经历了机械化、流水线生产、自动化。2013年4月,在汉诺威工业博览会上,德国正式推出工业4.0的概念,旨在提升制造业的智能化水平。德国工业4.0是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速、有效、个人化的产品供应。其实质是“互联网+制造”。在成产层面,“工业4.0”是生产设备间的互联、设备和产品的互联、虚拟与现实的互联,甚至是未来的万物互联。工业4.0理念的提出促进了智能工厂的实现,生产方式必将迎来巨大改变。工业4.0--机器视觉是核心目前视觉技术在工业生产中的应用大致可分为两类:质量控制和辅助生产。其中,质量控制主要是指对产品缺陷的检测,识别不良品,此类设备在国内外自动化生产线已有广泛使用。辅助生产则是利用视觉技术给机器人提供动作执行依据,国内市场尚待开发。工业机器人的发展,势必引起机器视觉新增长。我国正处于工业机器人的发展拐点,市场潜力巨大,据国际机器人联盟(IFR)估计,中国市场对工业机器人的发展占主导地位,2018年全球三分之一的工业机器人将会安装在中国,这势必会引发机器视觉的广泛应用。机器视觉是人类视觉的延伸,与多种技术的融合逐步加深,将成为实现自动化和智能化的重要手段。工业4.0与智能制造息息相关,而机器视觉是实现智能制造的重要抓手。联为智能教育与工业4.0德国推出“工业4.0”以来,作为老牌的机器视觉人才培养学校,联为智能教育不落人后,先后推出了机器视觉图像处理实战、运动控制卡等精品课程,不断的为国内大中型自动化企业输送大量的机器视觉工程师人才 智能工厂实验系统所谓“智能工厂”是指通过引入大数据技术进行分析优化管理,在...
发布时间: 2017 - 12 - 18
最新机器人视觉系统介绍,给机器人装上“眼睛”机器视觉概述使机器具有像人一样的视觉功能,从而实现各种检测、判断、识别、测量等功能。一个典型的机器视觉系统组成包括:图像采集单元(光源、镜头、相机、采集卡、机械平台),图像处理分析单元(工控主机、图像处理分析软件、图形交互界面),执行单元(电传单元、机械单元)机器视觉系统通过图像采集单元将待检测目标转换成图像信号,并传送给图像处理分析单元。图像处理分析单元的核心为图像处理分析软件,它包括图像增强与校正、图像分割、特征提取、图像识别与理解等方面。输出目标的质量判断、规格测量等分析结果。分析结果输出至图像界面,或通过电传单元(PLC等)传递给机械单元执行相应操作,如剔除、报警等,或通过机械臂执行分拣、抓举等动作。机器视觉优势机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点,可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触,安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有: 机器视觉的应用领域•识别标准一维码、二维码的解码光学字符识别(OCR)和确认(OCV)•检测色彩和瑕疵检测零件或部件的有无检测目标位置和方向检测•测量尺寸和容量检测预设标记的测量,如孔位到孔位的距离•机械手引导输出空间坐标引导机械手精确定位 机器视觉系统的分类•智能相机•基于嵌入式•基于PC 机器视觉系统的组成•图像获取:光源、镜头、相机、采集卡、机械平台•图像处理与分析:工控主机、图像处理分析软件、图形交互界面。•判决执行:电传单元、机械单元•光源---种类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;氙灯:使用寿命约1000小时/亮度高,色温与日光接近。(大部分机器视觉照明采用LED) •光源---光路原理照相机并不能看见物体,而是看见从物体表面反射过来的光。       镜面反射:平滑表面以对顶角反射光线       漫射反射:粗糙表面会从各个方向漫射光线       发散反射:多数表面既有纹理,又有平滑表面,会对光线进行发散反射 •光源---作用和要求在机器视觉中...
发布时间: 2017 - 12 - 11
盘点 | 机器人视觉工程师必须知道的工业相机相关问题1:工业相机的丢帧的问题是由什么原因引起的?经常会有一些机器视觉工程师认为USB接口的工业相机会造成丢帧现象。一般而言,工业相机丢帧与工业相机所采用的传输接口是没有关系的,无论是USB,还是1394、GigE、或者是CameraLink。设计不良的驱动程序或工业相机硬件才是造成丢帧的真正原因:设计不良的工业相机之所以会发生丢帧的现象,其实就是资料通道的堵塞,无法及时处理,所以新的图像进来时,前一张可能被迫丢弃,或是新的图像被迫丢弃。要解决这问题,需要设计者针对驱动程序与工业相机硬件资料传输的每个环节进行精密的设计。2:工业相机输入、输出接口有哪些?在机器视觉检测技术中,工业相机的输入、输出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0几种;3:知道被测物的长、宽、高以及要求的测量精度,如何来选择CCD 相机和工业镜头,选择以上器件需要注意什么?首先要选择合适的镜头。选择镜头应该遵循以下原则:1).与之相配的相机的芯片尺寸是多大;2).相机的接口类型是哪种的,C 接口,CS 接口还是其它接口;3).镜头的工作距离;4).镜头视场角;5).镜头光谱特性;6).镜头畸变率;7).镜头机械结构尺寸;选择CCD 相机时,应该综合考虑以下几个方面:1).感光芯片类型;CCD 还是CMOS2).视频特点;包括点频、行频。3).信号输出接口;4).相机的工作模式:连续,触发,控制,异步复位,长时间积分。5).视频参数调整及控制方法:Manual、RS232.同时,选择CCD 的时候应该注意,l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.4:CCD 相机与CMOS 相机的区别在哪里?(1) 成像过程CCD 与CMOS 图像传感器光电转换的原理相同,他们最主要的差别在于信号的读出过程不同;由于CCD仅有一个(或少数几个)输出节点统一读出,其信号输出的一致性非常好;而CMOS 芯片中,每个像素都有各自的信号放大器,各自进行电荷-电压的转换,其信号输出的一致性较差。但是CCD 为了读出整幅图像信号,要求输出放大器的信号带宽较宽,而在CMOS 芯片中,每个像元中的放大器的带宽要求较低,大大...
发布时间: 2017 - 12 - 04
工业机器人视觉引导系统MVRobotVision机器人视觉引导系统是配合工业机器人工作的机器视觉系统,提供高效精准的视觉引导功能,适应多维运动工业机器人对视觉系统轻便、高速、高精度的要求,配合工业机器人实现高效智能化的产线改造,为自动化产线,传送带分拣,组装、自动码垛卸垛以及其他复杂加工等机器人应用提供智能视觉引导解决方案。2D视觉引导MVRobotVision机器人2D视觉引导系统主要应用于流水线传送跟踪、精确定位、姿态调整三个方面。3D视觉引导MVRobotVision机器人3D视觉引导系统主要应用于工件分拣、码垛与卸垛、输送机分拣定位三个方面。系统特点柔性化定位工装:节约在多品种情况下传统的机械定位工装设计成本,使工装定位环节