上海交通大学：《检测技术基础》课程PPT教学课件（入门篇）第五章 视觉检测系统

第五章视觉检测系统 一、 应用 领域：工业、农业 航天、军事等 1、工业检测 (1)零件的识别与定位 ■自动连接引线、对准 芯片和封装； ■自动安装部件，自动焊 接或自动切割加工、自 动浇注系统等。 例：双目立体视觉检测系统 —简单视觉的机器人系统

(1) 零件的识别与定位 领域：工业、农业、 航天、军事等 1、工业检测 例：双目立体视觉检测系统 ——简单视觉的机器人系统 ■ 自动连接引线、对准 芯片和封装； ■ 自动安装部件，自动焊 接或自动切割加工、自 动浇注系统等。 第五章 视觉检测系统 一、应用

芯片定位 芯片管脚检测 (2)零件尺寸的在线测量 钢板厚度的在线测量 (3)零件外观及内部缺陷检测 例：木料检测：缺陷、体积 (4)产品分类、分组 苹果分级、分色、配色 (5)产品标识、编码识别 木料检测原理 商品条码、印鉴、标签

(2) 零件尺寸的在线测量 (3) 零件外观及内部缺陷检测 芯片定位 芯片管脚检测 钢板厚度的在线测量 木料检测原理 例：木料检测：缺陷、体积 (4) 产品分类、分组 (5) 产品标识、编码识别 苹果分级、分色、配色 商品条码、印鉴、标签

2、机器人导航 “手眼”定位：两个摄像机--两幅平面图像-三维场景信息 用于：目标识别、道路识别、障碍物判断、主动导航、自动视觉导航 无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人战车、探测机器人 实例：美国Sojourneri系列和Rocky系列火星探测移动机器人

“手-眼”定位：两个摄像机--- 两幅平面图像--- 三维场景信息 用于：目标识别、道路识别、障碍物判断、主动导航、自动视觉导航 无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人战车、探测机器人 实例：美国Sojourner系列和Rocky系列火星探测移动机器人 2、机器人导航

美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人 “勇气”号火星车 “机遇”号火星车拍摄 发回的彩色照片 火星土壤的显微照片

“机遇”号火星车拍摄 火星土壤的显微照片 “勇气”号火星车 发回的彩色照片 美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人

3、生物医学图像分析 (1)医学临床诊断：X射线、B超、CT、核磁共振(MRI) CT图像 医学影像融合分析 自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象 R-st!r3 细胞个数统计

3、生物医学图像分析 （1）医学临床诊断： X射线、B超、CT、核磁共振（MRI） 医学影像融合分析 细胞个数统计 CT图像 自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象

Coacse light projection [left] identifies the ovcrall body: fire light [right identifies 3.Images from the cameras are analyzed and integratcc to produce a three-dime nsional bcdy co oosite of about 150 000 paints. 2 Six paira of projectora ond cameras lie behind Fro ectors enin white light patters in Subjects wear form-fitting I.The sta'ts tum.Respective comncras cotton-lyera undorwea c十o8 an from amang4he a button on one handle and ll shorts sizes. Grasping both handlcs The matcrial rctects light assures exact arm 三维人体扫描

三维人体扫描

(2)生物图像分析：形状、组织切片、染色体配对、细菌、病毒、 病原体外形尺寸检测、颜色识别、表面损伤检测以及组织分析 例：水果分类；发芽土豆；杂草识别 叶片细胞显微放大图片 转基因大豆孢子

（2）生物图像分析：形状、组织切片、染色体配对、细菌、病毒、 病原体外形尺寸检测、颜色识别、表面损伤检测以及组织分析 叶片细胞显微放大图片 转基因大豆孢子 例：水果分类；发芽土豆；杂草识别

4、遥感图像分析： 卫星遥感图像气象卫星（红外成象-云图气象状况） 资源卫星（多光谱成象地质、矿藏、森林、灾害） 海洋卫星（合成孔径雷达成象一海洋、海浪、海滩） 航空摄影图像（多目成象大地测量、测绘） 5、监控、安防、交通管理： 交通-~车辆识别、牌照识别、车型判断、车辆监视、交通流量检测 安全-指纹判别与匹配、面孔与眼底识别、安全检查（飞机、海关） 监视一超市、商店防盗、银行监控，停车场、电梯闭路电视 6、军事与国防： 超低空雷达、超视距雷达、导弹制导、导弹导航、地形匹配、 单兵作战系统、战场遥测、夜视仪、声纳成象 7、办公与家电： 办公设备-数码复印机、扫描仪、传真机、绘图仪 家用电器-数码摄像机、数码照相机、可视电话、可视门铃

4、遥感图像分析： 卫星遥感图像--- 气象卫星（红外成象--- 云图 --- 气象状况） 资源卫星（多光谱成象---- 地质、矿藏、森林、灾害） 海洋卫星（合成孔径雷达成象--- 海洋、海浪、海滩） 航空摄影图像--- （多目成象--- 大地测量、测绘） 交通 --- 车辆识别、牌照识别、车型判断、车辆监视、交通流量检测 安全 --- 指纹判别与匹配、面孔与眼底识别、安全检查（飞机、海关） 监视 --- 超市、商店防盗、银行监控，停车场、电梯闭路电视 6、军事与国防： 5、监控、安防、交通管理： 超低空雷达、超视距雷达、导弹制导、导弹导航、地形匹配、 单兵作战系统、战场遥测、夜视仪、声纳成象 7、办公与家电： 办公设备--- 数码复印机、扫描仪、传真机、绘图仪 家用电器--- 数码摄像机、数码照相机、可视电话、可视门铃

二、视觉系统的一般构成 计算机 光源 场景 摄像机 图像卡 典型视觉系统 工作原理：光→敏感元件电（光电元件） 光 光 电 电 传感器： 光源 光通路 光电元件 测量电路 光源 照明 被测 成檬 CCD 成大 二值化 机 最示与 系统 物休 系纸 器件 电路 处奥 柱 打 图8-37光电检测系统原理框图

二、视觉系统的一般构成 光源 图像卡 场景 摄像机 计算机 典型视觉系统 工作原理：光 → 敏感元件→ 电 （光电元件） 光源 光通路 光电元件 测量电路 光 光 电 电 y x1 x2 传感器：

光源 镜头→摄像机 输出 电缆 场景 镜头→摄像机 图像存储体→计算机 镜头→摄像机 控制 视觉系统流程图 图像采集部分、图像处理部分、通信和/O部分以及输出和执行机构 图像采集系统：可视化图像或特征-→数据 由光源、镜头、摄像机、图像采集卡等构成 单目视觉：一个摄像组件（镜头+摄像机） 多目视觉：多个摄像组件（镜头+摄像机） 图像质量好→图像处理简单、结果理想 图像质量差→图象处理麻烦、结果不理想

单目视觉：一个摄像组件（镜头+摄像机） 多目视觉：多个摄像组件（镜头+摄像机） 图像采集部分、图像处理部分、通信和I/O部分以及输出和执行机构 图像采集系统：可视化图像或特征→数据 场景 镜头 光源 摄像机 图像存储体 计算机 输出 镜头 摄像机 镜头 摄像机 控制 电缆 视觉系统流程图 图像质量好→ 图像处理简单、结果理想 图像质量差 → 图象处理麻烦、结果不理想 由光源、镜头、摄像机、图像采集卡等构成