【正文】 nctions）、索引（Indexes）、規(guī)則（Constraints）、默認(rèn)值（Defaults）等數(shù)據(jù)庫對象組成，如圖31所示。默認(rèn)狀態(tài)下，數(shù)據(jù)庫文件存放在\MSSQL\data\目錄下，主數(shù)據(jù)文件名為“”，日志文件名為“”。一般情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)庫至少由一個(gè)主數(shù)據(jù)文件和一個(gè)事務(wù)日志文件組成。（2）次數(shù)據(jù)文件（Secondary）：用來存放數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以沒有也可以有多個(gè)次數(shù)據(jù)文件。第3章 在線零件識別系統(tǒng)中零件數(shù)據(jù)庫的建立 數(shù)據(jù)庫組成與文件 數(shù)據(jù)庫文件在SQL Server 2000中，每個(gè)數(shù)據(jù)庫均用一組操作系統(tǒng)文件來存放，數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)、對象和數(shù)據(jù)庫操作都存放在這些操作系統(tǒng)文件中。根據(jù)所用的燈源的不同分為LED光源、氖燈光源、白熾燈光源等，另外系統(tǒng)處于全開放式的工作環(huán)境狀態(tài)，環(huán)境光源變化很大，對系統(tǒng)的圖像采集帶來很大的難度和不確定的因素。2. 4. 3光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)光源系統(tǒng)是視覺系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分，因?yàn)楣庠垂鈴?qiáng)的均勻性，光強(qiáng)波動(dòng)幅度、照明方式等，會(huì)直接影響著圖像采集的質(zhì)量，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的測量精度。下面確定鏡頭的焦距:假定鏡頭的焦距是FL（mm)，工作距離是W(mm)，那么根據(jù)幾何光學(xué)的原理，可以推出所選取工業(yè)相機(jī)UNIQ UP800的CCD長邊L=，系統(tǒng)攝像工作距離W=1400mm，最大視場FOV=800mm所以可得FL=。通過左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成像最清晰，使其能夠適應(yīng)工作環(huán)境的光照度。因而選取具有光照度比較均勻，價(jià)格較便宜的手動(dòng)光圈定焦標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。對于鏡頭的選用，工作距離越近越好，鏡頭的畸變越小越好，視野越大越好。一般情況下，主要考慮鏡頭的成像面、焦距、視場、工作距離、視野和景深等參數(shù)。結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭、手動(dòng)光圈定焦鏡頭、自動(dòng)光圈定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)三可變鏡頭等。鏡頭是本系統(tǒng)中必不可少的部件，鏡頭的選擇直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣，影響算法的實(shí)現(xiàn)和識別結(jié)果。由于本系統(tǒng)CCD跟PC機(jī)距離較近，因而選用CameraLink接口類型的工業(yè)相機(jī)。相機(jī)的接口主要有:Analog, CameraLink, IEEE1394, , Gigabit Ethernet。柔性制造系統(tǒng)在線零件的最大尺寸為600 X800 mm，則CCD的最小分辨率為 800X600mm。由于零件是靜止攝像，采用面陣相機(jī)。同樣價(jià)格的單色相機(jī)和彩色相機(jī)相比，單色相機(jī)分辨率高、信噪比大、靈敏度高、拍攝的圖像對比度也大，更能夠表達(dá)被測物體的亮度信息，另外圖像格式的數(shù)據(jù)量小、處理速度快。面陣CCD由排成方陣的感光像元組成，可直接得到二維圖像，一般應(yīng)用于成像速度要求不高，一次成像的場合。CCD根據(jù)傳感器格式來分，可以分為線陣和面陣兩種。CCD根據(jù)圖像顏色來分有單色CCD和彩色CCD。2. 4. 1 CCD工業(yè)相機(jī)選擇CCD(電荷藕合器件)是由具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體器件組成的一個(gè)面陣單元。:1秒/零件。，圖像識別的結(jié)果將返回人機(jī)界面。 :600 X 800 mm。最后在顯示器上顯示識別結(jié)果，同時(shí)通過加卡，把識別出來的零件信息傳送給托板庫控制系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)再根據(jù)識別結(jié)果安排加工中心并調(diào)用相應(yīng)的數(shù)控加工程序傳給相應(yīng)的加工中心，完成相應(yīng)零件的加工。在每個(gè)工作計(jì)劃執(zhí)行前，根據(jù)MIS系統(tǒng)下發(fā)的計(jì)劃文件(.excel表格格式)，更新當(dāng)前工作計(jì)劃臨時(shí)零件庫。:一旦系統(tǒng)完成識別操作，這部分負(fù)責(zé)與外界通信，將識別出來的零件信息以控制信號的形式輸出。對圖像采集卡得來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。這張采集卡的作用是將攝像頭與PC連接起來。:光源為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠得照明光源，并且使得零件圖像中的背景灰度均勻，通過與背景的配合以便拍攝到更好的圖像。2. 3. 1在線零件識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理本研究根據(jù)機(jī)械零件圖像識別原理及柔性制造系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的在線零件識別系統(tǒng)，其由工控機(jī)、高分辨率的面陣黑白工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡、光源、光學(xué)鏡頭、光源、沁卡等組成，它用于對柔性制造系統(tǒng)在線零件進(jìn)行識別。若在每臺加工中心各自建立一套獨(dú)立的基于機(jī)器視覺的在線零件識別系統(tǒng)，則能更好的提高系統(tǒng)的柔性化和智能化，但是這種方案將增加整個(gè)柔性制造系統(tǒng)的成本。圖21柔性制造系統(tǒng)工作流程圖2. 2. 2在線零件識別系統(tǒng)問題的提出從圖21所示的柔性制造系統(tǒng)工作原理流程圖知在上下料工位裝夾完零件后，由托板小車自動(dòng)將零件送到相應(yīng)加工中心，由托板庫控制系統(tǒng)通過MIS系統(tǒng)將該零件的相應(yīng)加工程序號傳送給加工中心，加工中心調(diào)用與程序號對應(yīng)的加工程序進(jìn)行加工。整個(gè)柔性制造系統(tǒng)通過以太網(wǎng)可往上連接到公司的MIS系統(tǒng)，接受公司生產(chǎn)部門指令和作業(yè)計(jì)劃，接收技術(shù)中心的CAM系統(tǒng)生成的產(chǎn)品加工程序、接受公司的生產(chǎn)調(diào)度部的監(jiān)控?？偪赜?jì)算機(jī)為工業(yè)級I39。搬運(yùn)小車采用FANUC oiTE數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，由FANLTC數(shù)控系統(tǒng)來記憶搬運(yùn)小車、上下料工位、托板裝載站和機(jī)床工作臺面上的托板號。通過uo ，同時(shí)將搬運(yùn)小車輸送來的托板號和其對應(yīng)的程序號數(shù)據(jù)送至機(jī)床。同時(shí)三臺加工中心、托板庫、零件識別系統(tǒng)之間采用1/O LINK總線連接，用于傳遞相互之間的1/O接口信號。其中加工中心和搬運(yùn)小車主要采用具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的FANUC OiMB數(shù)控系統(tǒng)，托板庫控制系統(tǒng)采用具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的FANUC OiTB數(shù)控系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)（島）由一臺帶雙工位交換托板的THM6363精密臥式加工中心、兩臺帶雙工位交換托板的TH6363臥式加工中心、容量為十八個(gè)托板的托板庫，托板交換小車和總控計(jì)算機(jī)、信息監(jiān)控系統(tǒng)、在線零件識別系統(tǒng)等組成。典型的PC式視覺系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、光源部分、鏡頭、CCD攝像機(jī)、圖像集卡以及圖像處理軟件組成。第2章 柔性制造系統(tǒng)在線零件識別系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)硬件是功能的基礎(chǔ)，可以說整個(gè)在線零件識別系統(tǒng)的性能取決于硬件本身的特性。本論文圍繞如何實(shí)現(xiàn)柔性系統(tǒng)在線零件的自動(dòng)識別，對機(jī)器視覺識別系統(tǒng)的基本原理、圖像預(yù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫建立等若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)分析和理論探討。隨著機(jī)器視覺系統(tǒng)新的技術(shù)、新的理論在FMS中的應(yīng)用，將更加有效地發(fā)揮FMS自動(dòng)化裝備的效能，提升自動(dòng)化生產(chǎn)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率大幅提高。機(jī)器視覺是圖像技術(shù)、模式識別技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、信息化的先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。另外對零件外形進(jìn)行識別和對零件進(jìn)行分類，反饋?zhàn)R別信息到FMS主控計(jì)算機(jī)，機(jī)器視覺系統(tǒng)能參與FMS調(diào)度與管理決策，使FMS生產(chǎn)管理與調(diào)度更加柔性化與智能化。因此，將機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用于FMS系統(tǒng)中的檢測方面可以大大的提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。這類應(yīng)用過去是靠人工檢測來完成，人工執(zhí)行這些工序，給工廠增加了巨大的人工成本和管理成本的同時(shí)，仍然不能保證100%的產(chǎn)品檢驗(yàn)合格率，另外，有些微小尺寸的精確快速測量、形狀匹配、顏色辨識等，用人眼根本無法連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。FMS一般由加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息流控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成，如圖12所示。柔性是FMS的最大特點(diǎn)。同時(shí)，在加工中心之間通過自動(dòng)導(dǎo)向小車或傳送帶運(yùn)輸零件。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在企業(yè)中應(yīng)用的不斷深化，1967年英國Molins公司創(chuàng)造了柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturing System, FMS )。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，制造產(chǎn)品朝著小批量、多種類的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術(shù)及生產(chǎn)管理模式正發(fā)生巨大變革。這與我國整體工業(yè)水平不高也有關(guān)系。國外，機(jī)器視覺作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)己經(jīng)相當(dāng)成熟了，在有些地方，市場競爭甚至到了白熱化的程度，但在國內(nèi)，機(jī)器視覺檢測技術(shù)發(fā)展仍處于“嬰兒”成長期，在應(yīng)用方面，僅僅出現(xiàn)了一些零星的案例，而且往往較為初級，無論是在深度上還是廣度上，都與國外水平相去甚遠(yuǎn)。美國在80年代就有100多家公司躋身于視覺檢測系統(tǒng)的經(jīng)營市場。由于近年來技術(shù)的發(fā)展，圖像的種類和數(shù)量飛速增長，圖像的自動(dòng)理解已成為解決信息膨脹問題的重要手段。:如飛機(jī)駕駛員訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)手術(shù)模擬、場景建模、戰(zhàn)場環(huán)境表示等它可幫助人們超越人的生理極限，“親臨其境”，提高工作效率。:如人臉識別、智能代理等，讓計(jì)算機(jī)可借助人的手勢動(dòng)作(手語)、嘴唇動(dòng)作(唇讀)、軀干運(yùn)動(dòng)(步態(tài))、表情測定等了解人的愿望要求而執(zhí)行指令，這既符合人類的交互習(xí)慣，也可增加交互方便性和臨常感等。:如工業(yè)檢測、工業(yè)探傷、自動(dòng)生產(chǎn)流水線、郵政自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)、顯微醫(yī)學(xué)操作，以及各種危險(xiǎn)場合工作的機(jī)器人等。機(jī)器視覺系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如:對高速貼片機(jī)上對電子元件的快速定位、對管腳數(shù)目的檢查、對IC表面印字符的辨識、汽車儀表盤加工精度的檢查、軸承生產(chǎn)中對滾珠數(shù)量和破損情況的檢查、鋼帶表面缺陷的檢查等等。. 3機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用隨著現(xiàn)代生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，機(jī)器視覺的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域所處的地位也逐漸上升。在許多行業(yè)如半導(dǎo)體、電子、計(jì)算機(jī)配件、消費(fèi)品、食品、汽車、冶金、包裝、制藥等，客戶開始尋求視覺檢測和識別解決方案。機(jī)器視覺系統(tǒng)不僅僅是應(yīng)用半導(dǎo)體和電子行業(yè)，而且開始應(yīng)用在汽車、食品、飲料、包裝等行業(yè)中，這里，我們將1998~2002年定義為機(jī)器視覺概念引入期。帶有機(jī)器視覺的整套的生產(chǎn)線和高級設(shè)備被引入中國。所以，我們稱1990~1998年為初級階段。另外，一個(gè)重要的因素是市場需求不大，工業(yè)界的很多工程師對機(jī)器視覺沒有概念，另外很多企業(yè)也沒有認(rèn)識到質(zhì)量控制的重要性。盡管這些公司用視覺技術(shù)成功地解決了一些實(shí)際問題，例如多媒體處理，印刷品表面檢測，車牌識別等，但由于產(chǎn)品本身軟硬件方面的功能和可靠性還不夠好，限制了他們在工業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展?jié)摿?。機(jī)器視覺技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展可大致分為三個(gè)階段:1990年以前，僅僅在大學(xué)和研究所中有一些研究圖像處理和模式識別的實(shí)驗(yàn)室。所有這些圖像，都可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，成為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字圖像，然后利用機(jī)器視覺的方法，對其進(jìn)行處理與分析，提取得到研究者所需的信息，使檢測過程更簡單，結(jié)果更準(zhǔn)確，速度更快。作為一個(gè)充滿生機(jī)與活力的學(xué)科，機(jī)器視覺檢測技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，目前國外己經(jīng)有了許多這方面的研究。到80年代中期，機(jī)器視覺獲得蓬勃的發(fā)展，新概念、新方法、新理論不斷涌現(xiàn)，比如基于感知特征群的物體識別理論框架、主動(dòng)視覺理論框架、視覺繼承理論框架等。第三階段是在以物體為中心的坐標(biāo)系中，由輸入圖像，基元圖和二維半圖來恢復(fù)、表示、識別三維圖體。Mary創(chuàng)立的視覺理論他首先從信息處理的角度出發(fā)綜合了圖像處理，心里物理學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)及