【正文】 與計(jì)算機(jī)視覺研究的視覺模式識別、視覺理解等內(nèi)容不同，機(jī)器視覺重點(diǎn)在于感知環(huán)境中物體的形狀、位置、姿態(tài)、運(yùn)動等幾何信息。這些技術(shù)在機(jī)器視覺中是并列關(guān)系，這些技術(shù)相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個成功的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機(jī)等，其中關(guān)鍵部件CCD是由分布于其上的各個像元的光敏二極管的線性陣列或矩形陣列構(gòu)成，通過順序輸出每個二極管的電壓脈沖，實(shí)現(xiàn)將圖像光信號轉(zhuǎn)換成電信號的目的。攝像數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)對標(biāo)準(zhǔn)和故障圖像的分析和比較，若發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，則通過NO信號報(bào)警，并由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動將其排除出生產(chǎn)線。Roberts的研究工作開創(chuàng)了以理解三維場景為目的三維機(jī)器視覺的研究。1977年，以David M，教授為代表，提出了不同于“積木世界”分析方法的計(jì)算視覺理論，該理論在20世紀(jì)80年代成為機(jī)器視覺研究領(lǐng)域中的一個十分重要的理論框架，對立體視覺的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。基于這種理論框架，研究者們對其中的各個研究層面進(jìn)行了大量的研究。許多傳統(tǒng)的人工視覺檢測方法正在逐步被計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)所代替，而且又有許多新的成像方法得到了廣泛的研究和應(yīng)用，除了最普通的自然光圖像及光學(xué)顯微圖像外，還有p射線圖像, X射線圖像、紅外熱力圖像、核磁共振圖像、共焦顯微圖像、低濕電子顯微圖像等成像技術(shù)。在20世紀(jì)90年代初，一些來自這些研究機(jī)構(gòu)的工程師成立了他們自己的視覺公司，開發(fā)了第一代圖像處理產(chǎn)品，例如基于ISA總線的灰度級圖像采集卡，和一些簡單的圖像處理軟件庫，他們的產(chǎn)品在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和一些工業(yè)場合得到了應(yīng)用，人們能夠做一些基本的圖像處理和分析工作。這種狀況一直持續(xù)到1998年。隨著這股潮流，一些廠商和制造商開始希望發(fā)展自己的視覺檢測設(shè)備，他們從美國和日本引入最先進(jìn)的成熟產(chǎn)品，給終端用戶提供專業(yè)培訓(xùn)咨詢服務(wù)，有時也和他們的商業(yè)伙伴一起開發(fā)整套的視覺設(shè)備。同時開發(fā)圖像采集卡、圖像軟件等圖像處理產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性得到很大的提高，開始應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。如果按行業(yè)劃分，機(jī)器視覺主要應(yīng)用行業(yè)為:自動控制、電子與電氣、機(jī)械制造、醫(yī)藥行業(yè)、玻璃陶瓷、包裝行業(yè)、印刷行業(yè)、交通運(yùn)輸、紡織工業(yè)、機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域。:如巡航導(dǎo)彈制導(dǎo)、無人駕駛飛機(jī)飛行、自動行駛車輛、移動機(jī)器人、精確制導(dǎo)等，既可避免人的參與及由此帶來的危險(xiǎn)，也可提高精度和速度。機(jī)器視覺檢測技術(shù)在國外發(fā)展很快，早在20世紀(jì)80年代，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局就預(yù)計(jì)，檢測任務(wù)的90%將由視覺檢測任務(wù)來完成。當(dāng)前國內(nèi)的機(jī)器視覺研究和應(yīng)用水平跟國外相比至少有加年的差距。加工工業(yè)正朝著高速、高精密、大批量生產(chǎn)、高度自動化、智能化和柔性化的方向發(fā)展。適用于多品種、中小批量生產(chǎn)的具有高柔性且自動化程度高的制造系統(tǒng)。 圖12柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)器視覺技術(shù)具有快速性、可重復(fù)性、智能化、非接觸、現(xiàn)場抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著智能制造系統(tǒng)的發(fā)展，越來越多的FMS引入了機(jī)器視覺，在FMS的自動化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的質(zhì)量檢查、測量和零件識別應(yīng)用，例如汽車零配件尺寸檢查和自動裝配的完整性檢查、加工前刀具的磨損檢查等。機(jī)器視覺技術(shù)在FMS系統(tǒng)中一個重要應(yīng)用是它能夠直接識別零件和能有效地引入人工智能方法，從而判別和檢測人為造成裝載錯誤零件和裝夾位置的不正確。機(jī)器視覺系統(tǒng)在FMS中的應(yīng)用，大大提高裝備的智能化、自動化水平，提高FMS的使用效率、可靠性等性能。在此基礎(chǔ)上，圍繞柔性制造系統(tǒng)在線零件識別的特點(diǎn)，比較了相關(guān)軟硬件的性能，最終完成了柔性制造系統(tǒng)在線零件識別系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在本章中，將圍繞柔性制造系統(tǒng)在線零件識別的應(yīng)用，就機(jī)器視覺系統(tǒng)的硬件組成、性能比較以及硬件選型進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。三臺加工中心、并可向創(chuàng)門傳送程序和刀偏等數(shù)據(jù)。托板庫由容量為十八個托板的托板倉庫、搬運(yùn)小車和上料工位組成，托板倉庫采用固定托板位置控制方式，即每個托板放置在托板倉庫中的固定位置上。C機(jī)，監(jiān)控托板庫的工作狀態(tài)，并可向它們傳送程序和加工數(shù)據(jù)。在以前的柔性制造系統(tǒng)中完全靠人工輸入來調(diào)用待加工零件的數(shù)控程序，這影響了系統(tǒng)得加工效率，成為制約柔性制造島柔性化和智能化的一個重要方面，為了解決這一問題，需要在零件進(jìn)行加工前先完成零件的自動識別，根據(jù)識別結(jié)果加工中心自動調(diào)用相應(yīng)程序完成加工。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖22所示:圖22系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上面系統(tǒng)組成圖中所示各組成部分的名稱與功能概述如下: :這一部件含有一個工業(yè)相機(jī)和鏡頭(光學(xué)部件)，用于拍攝被檢測的物體。它從攝像頭中獲得圖像信息(模擬信號或數(shù)字信號)，然后轉(zhuǎn)換成PC能處理的數(shù)據(jù).4. PC平臺:計(jì)算機(jī)是機(jī)器視覺自動識別系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是自動識別檢測軟件運(yùn)行的硬件平臺。系統(tǒng)的工作原理:在自動識別零件前，攝取各種零件的圖像生成圖像庫。柔性制造系統(tǒng)在線零件識別系統(tǒng)的基本性能如下:，其余皆由控制系統(tǒng)自動控制完成。:999種零件。通過CCD圖像傳感器采集圖像，把目標(biāo)的三維圖像采集為二維圖像，通過光信號轉(zhuǎn)換成電信號，即所謂的模擬信號，再由圖像采集卡把電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，供計(jì)算機(jī)處理。線陣CCD每次只能得到一條線上的光學(xué)信息，其分辨率高。所以單色相機(jī)能夠完全滿足本系統(tǒng)的要求。考慮到現(xiàn)場屏蔽背景尺寸要大于零件尺寸，因此本系統(tǒng)選用了分辨率為1024X 768的CCD。根據(jù)以上所述，在本系統(tǒng)中，選用型號為UNIQ UP800的單色面陣CCD，其分辨率為1024 x 768, X ，像素尺寸為: X 。通常選用鏡頭主要根據(jù)鏡頭的幾個主要參數(shù)來確定。根據(jù)本系統(tǒng)在工作時的位置是固定的即物距是定值，另外光源環(huán)境也變化不大。零件最大尺寸為800mm，鏡頭至零件的距離為1400mm，則本自動識別系統(tǒng)需要的檢測視角為44度，檢測視角小于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的視角50度。根據(jù)光源的照射方式不同，可以分為前照、背照、分光照等多種。根據(jù)這些文件的作用不同，可以分為三類：（1）主數(shù)據(jù)文件（Primary）：用來存放數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)庫都必須有一個主數(shù)據(jù)文件。也可以根據(jù)實(shí)際需要，給數(shù)據(jù)庫設(shè)置多個次數(shù)據(jù)文件和其他日志文件，并將它們放在不同的磁盤上。2．系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和示例數(shù)據(jù)庫在完成SQL Server安裝后，系統(tǒng)即會自動創(chuàng)建6個數(shù)據(jù)庫。每個數(shù)據(jù)庫都有屬于自己的一組系統(tǒng)表，記錄了每個數(shù)據(jù)庫各自的系統(tǒng)信息，這些表在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時自動產(chǎn)生。（2）tempdb數(shù)據(jù)庫tempdb 數(shù)據(jù)庫用于存放所有連接到系統(tǒng)的用戶臨時表和臨時存儲過程以及SQL Server產(chǎn)生的其他臨時性的對象。model數(shù)據(jù)庫的容量為2MB，其中1MB存放數(shù)據(jù)庫，1MB存放事務(wù)日志。（5）示例數(shù)據(jù)庫SQL Server在安裝時還自動創(chuàng)建了兩個示例數(shù)據(jù)庫：pubs和northwind，是供讀者作為學(xué)習(xí)工具使用的。它們是使用企業(yè)管理器創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫；使用向?qū)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫；使用CREATE DATABASE語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫可以采用下列任意一種方法打開數(shù)據(jù)庫屬性對話框：（1）展開服務(wù)器，單擊【數(shù)據(jù)庫】，選擇【操作】菜單中的【新建數(shù)據(jù)庫】命令。 圖32 數(shù)據(jù)庫屬性對話框 使用向?qū)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫用戶也可以使用向?qū)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫，例如要創(chuàng)建一個名為XJGL的數(shù)據(jù)庫，步驟如下：①在企業(yè)管理器中，選擇【工具】菜單中的【向?qū)А棵?，打開【選擇向?qū)А繉υ捒?，如圖33所示。⑤單擊【下一步】按鈕，顯示【命名數(shù)據(jù)庫文件】對話框，在此可修改數(shù)據(jù)庫文件名和初始大小，此處將數(shù)據(jù)文件初始大小設(shè)置為2MB，如圖36所示。 ⑨單擊【下一步】按鈕，顯示 【確認(rèn)設(shè)置】對話框，如圖310所示。在企業(yè)管理器中，單擊【數(shù)據(jù)庫】，顯示SQL上的所有數(shù)據(jù)庫名稱列表，選中要查看的數(shù)據(jù)庫，如XSCJ數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)即顯示該數(shù)據(jù)庫包含的關(guān)系圖、表、視圖、存儲過程、用戶等信息。，指定文件可以按照給定的文件增量進(jìn)行自動增長。ADD LOG FILE filespec[,…n]：增加新的日志文件。MODIFY NAME=new_databasename：重命名數(shù)據(jù)庫。SQL Server使用系統(tǒng)存儲過程sp_renamedb更名數(shù)據(jù)庫，其語法如下：sp_renamedb 39。 刪除數(shù)據(jù)庫 當(dāng)數(shù)據(jù)庫無用時，為了節(jié)省磁盤空間，可以刪除數(shù)據(jù)庫。如圖313示。 server 2000企業(yè)管理器建立JXLJ數(shù)據(jù)庫如圖314：圖314 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫JXLJ：圖315 建立信息表：圖316 儲存圖片路徑第4章 柔性制造系統(tǒng)在線零件識別軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 引言根據(jù)柔性制造系統(tǒng)在線零件識別系統(tǒng)的需要，軟件系統(tǒng)要求界面友好，功能齊全，智能化程度較高。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的中心是圍繞幾個主要概念:數(shù)據(jù)類型和類、類型層次、繼承性和多態(tài)性。這些方法類似于非面向?qū)ο笳Z言中的過程和函數(shù)。一個子類定義一個對象集合的行為，該對象繼承父類的各種特征，子類反過來又將它自己的或繼承來的特征傳遞到它的子類中。面向?qū)ο蠹夹g(shù)提供了很好的開發(fā)、調(diào)試和擴(kuò)充系統(tǒng)的手段，因此本文采用了該方法實(shí)現(xiàn)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)。它具有高效內(nèi)存管理、多任務(wù)、多種高效數(shù)據(jù)交換手段等特點(diǎn)，而且通過一個圖形設(shè)備接口(GDI)提供了豐富的、與設(shè)備無關(guān)的圖形處理功能。鼠標(biāo)操作功能按鈕主要有:開始、重新采集、識別、添加零件、零件庫管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、識別參數(shù)設(shè)置、初始化、面板操作與鍵盤操作按鈕轉(zhuǎn)換功能按鈕。識別信息確定按鈕:按下，識別正確信息框關(guān)閉，并向下發(fā)送ok信號。系統(tǒng)退出按鈕:按下，關(guān)閉系統(tǒng)運(yùn)行程序。對一個復(fù)雜的視覺系統(tǒng)來說，他的內(nèi)部常同時存在著多種輸入和其他知識共存的表達(dá)形式。模板匹配是數(shù)字圖像處理的重要組成部分之一。如果利用在不同時間對同一地面拍攝的兩幅照片，經(jīng)套準(zhǔn)后找到其中特征有了變化的像點(diǎn)，就可以用來分析圖中那些部分發(fā)生了變化；而利用放在一定間距處的兩只傳感器對同一物體拍攝得到兩幅圖片，找出對應(yīng)點(diǎn)后可計(jì)算出物體離開攝像機(jī)的距離，即深度信息。當(dāng)模板和子圖匹配時，該項(xiàng)由最大值。我們可以使用另外一種算法來衡量T和的誤差，其公式為：計(jì)算兩個圖像的向量誤差，可以增加計(jì)算速度，根據(jù)不同的匹配方向選取一個誤差閥值E0，當(dāng)E(i，j)E0時就停止該點(diǎn)的計(jì)算，繼續(xù)下一點(diǎn)的計(jì)算。其具有非接觸、在線實(shí)時、速度快、精度合適、現(xiàn)場抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的零廢品生產(chǎn)的目標(biāo)，適應(yīng)了現(xiàn)代制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展要求，在實(shí)際中顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。，零件識別實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。使我的知識層次又有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我獨(dú)立思考問題解決問題的能力而且培養(yǎng)了認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍的