工業(yè)機器視覺教學儀器，機器視覺教學實訓平臺
2025-04-11 07:05工業(yè)機器視覺教學儀器的核心目標是讓學生掌握機器視覺技術原理、系統(tǒng)搭建及實際應用能力。以下從教學內容設計、教學方法、實踐環(huán)節(jié)和評估體系四個維度，系統(tǒng)闡述教學策略：
一、教學內容設計
1. 基礎理論模塊
視覺原理：成像模型、色彩空間、圖像灰度化與二值化。
硬件基礎：相機（CCD/CMOS）、鏡頭（遠心/廣角）、光源（環(huán)形/同軸光）。
軟件算法：邊緣檢測（Sobel/Canny）、特征提�。⊿IFT/ORB）、模板匹配。
2. 系統(tǒng)搭建模塊
硬件選型：根據應用場景（如尺寸測量、缺陷檢測）選擇相機、鏡頭和光源。
軟件配置：Halcon/OpenCV開發(fā)環(huán)境搭建，相機標定與手眼標定流程。
通信協(xié)議：GigE Vision、USB3 Vision接口配置，PLC/機器人聯動控制。
3. 典型應用模塊
尺寸測量：通過亞像素邊緣檢測實現高精度測量。
缺陷檢測：基于深度學習的表面缺陷分類（如劃痕、裂紋）。
視覺引導：機器人抓取定位、AGV導航路徑規(guī)劃。
二、教學方法
1. 理論教學
案例驅動：以“手機屏幕缺陷檢測”為例，分解圖像采集、預處理、特征提取、分類決策全流程。
對比分析：傳統(tǒng)算法（如Hough圓檢測）與深度學習（如YOLO）的優(yōu)劣對比。
2. 實驗操作
分步實驗：
實驗1：光源與鏡頭選型對成像質量的影響。
實驗2：使用OpenCV實現模板匹配與定位。
實驗3：基于Halcon的OCR字符識別。
項目實踐：
任務：設計一個“藥片包裝完整性檢測系統(tǒng)”。
要求：實現圖像采集、缺陷標注、分類統(tǒng)計、數據導出。
一、平臺概述
1、平臺簡介
機器視覺教學實訓平臺是面向教育培訓領域所設計的一款教學實訓平臺。
機器視覺教學實訓平臺基于3D智能相機和2D工業(yè)相機，搭配多種行業(yè)應用的真實工件和虛擬仿真的應用場景，融合3D視覺系統(tǒng)調試應用開發(fā)、2D視覺系統(tǒng)應用技術、圖形化視覺處理技術、機器人離線編程與調試技術、深度學習等實訓功能。
機器視覺教學實訓平臺提供配套完善的實訓教材與培訓視頻，能滿足視覺算法，軟件，機械，電氣以及機器人相關專業(yè)的學員，開展機器人從基礎示教、離線編程、到復雜視覺應用開發(fā)等知識點的實驗實訓。
平臺模型圖
2、技術參數
輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
3D相機型號：proS 700C
2D相機型號：A3B00MG000
2D鏡頭型號：MFA121-U25
2D光源型號：CST-RS18030-B
工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃
相對濕度≤85%（25℃）
平臺尺寸：1170 x 830x 1700mm
安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
3、視覺系統(tǒng)模塊
（1）工業(yè)級3D相機
①智能程度高
基于先進的視覺算法，可處理各類工件以及紙箱、麻袋、貨品等典型物體，輕松應對隨意堆疊、無序放置、一定程度反光、暗色等復雜工況。
②穩(wěn)定可靠
Mech-Eye工業(yè)級3D相機具備IP65防護等級，可在嚴苛的環(huán)境中穩(wěn)定運行，且已通過CE、FCC、VCCI及RoHS認證。
③開放性強，部署簡單高效
提供多語言、多平臺的SDK選擇，接口開放，部署簡單�？蛇x擇搭配Mech-Vision、Mech-Viz使用，輕松、快速部署各類檢測/量測應用。
3D工業(yè)相機
（2）工業(yè)級2D相機
①結構緊湊，便于集成
尺寸為29mm*29mm*29mm，采用USB3.0數據接口，5Gbps理論傳輸寬帶，USB 接口直接供電，支持軟件觸發(fā)、硬件觸發(fā)、自由運行等多種模式。
②開放性強，便于拓展
兼容Windows及Linux操作系統(tǒng)，支持TWAIN和DirectShow接口，SDK開發(fā)包支持VC、VB、C#、Delphi、Labview等語言，支持對接Mech-Vision、Halcon、Labview、OpenCV、Matlab等第三方軟件。
2D工業(yè)相機
（3）圖形化視覺處理軟件
完全圖形化的視覺軟件，無需編寫代碼即可完成拆垛、無序工件上料等視覺應用。
內置3D視覺、深度學習等前沿算法模塊，可滿足復雜多樣的應用需求。
圖形化視覺處理軟件
一、教學內容設計
1. 基礎理論模塊
視覺原理：成像模型、色彩空間、圖像灰度化與二值化。
硬件基礎：相機（CCD/CMOS）、鏡頭（遠心/廣角）、光源（環(huán)形/同軸光）。
軟件算法：邊緣檢測（Sobel/Canny）、特征提�。⊿IFT/ORB）、模板匹配。
2. 系統(tǒng)搭建模塊
硬件選型：根據應用場景（如尺寸測量、缺陷檢測）選擇相機、鏡頭和光源。
軟件配置：Halcon/OpenCV開發(fā)環(huán)境搭建，相機標定與手眼標定流程。
通信協(xié)議：GigE Vision、USB3 Vision接口配置，PLC/機器人聯動控制。
3. 典型應用模塊
尺寸測量：通過亞像素邊緣檢測實現高精度測量。
缺陷檢測：基于深度學習的表面缺陷分類（如劃痕、裂紋）。
視覺引導：機器人抓取定位、AGV導航路徑規(guī)劃。
二、教學方法
1. 理論教學
案例驅動：以“手機屏幕缺陷檢測”為例，分解圖像采集、預處理、特征提取、分類決策全流程。
對比分析：傳統(tǒng)算法（如Hough圓檢測）與深度學習（如YOLO）的優(yōu)劣對比。
2. 實驗操作
分步實驗：
實驗1：光源與鏡頭選型對成像質量的影響。
實驗2：使用OpenCV實現模板匹配與定位。
實驗3：基于Halcon的OCR字符識別。
項目實踐：
任務：設計一個“藥片包裝完整性檢測系統(tǒng)”。
要求：實現圖像采集、缺陷標注、分類統(tǒng)計、數據導出。
DB-JQR16 機器視覺教學實訓平臺
一、平臺概述
1、平臺簡介
機器視覺教學實訓平臺是面向教育培訓領域所設計的一款教學實訓平臺。
機器視覺教學實訓平臺基于3D智能相機和2D工業(yè)相機，搭配多種行業(yè)應用的真實工件和虛擬仿真的應用場景，融合3D視覺系統(tǒng)調試應用開發(fā)、2D視覺系統(tǒng)應用技術、圖形化視覺處理技術、機器人離線編程與調試技術、深度學習等實訓功能。
機器視覺教學實訓平臺提供配套完善的實訓教材與培訓視頻，能滿足視覺算法，軟件，機械，電氣以及機器人相關專業(yè)的學員，開展機器人從基礎示教、離線編程、到復雜視覺應用開發(fā)等知識點的實驗實訓。
輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
3D相機型號：proS 700C
2D相機型號：A3B00MG000
2D鏡頭型號：MFA121-U25
2D光源型號：CST-RS18030-B
工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃
相對濕度≤85%（25℃）
平臺尺寸：1170 x 830x 1700mm
安全保護：具有漏電保護，安全符合國家標準
3、視覺系統(tǒng)模塊
（1）工業(yè)級3D相機
①智能程度高
基于先進的視覺算法，可處理各類工件以及紙箱、麻袋、貨品等典型物體，輕松應對隨意堆疊、無序放置、一定程度反光、暗色等復雜工況。
②穩(wěn)定可靠
Mech-Eye工業(yè)級3D相機具備IP65防護等級，可在嚴苛的環(huán)境中穩(wěn)定運行，且已通過CE、FCC、VCCI及RoHS認證。
③開放性強，部署簡單高效
提供多語言、多平臺的SDK選擇，接口開放，部署簡單�？蛇x擇搭配Mech-Vision、Mech-Viz使用，輕松、快速部署各類檢測/量測應用。
（2）工業(yè)級2D相機
①結構緊湊，便于集成
尺寸為29mm*29mm*29mm，采用USB3.0數據接口，5Gbps理論傳輸寬帶，USB 接口直接供電，支持軟件觸發(fā)、硬件觸發(fā)、自由運行等多種模式。
②開放性強，便于拓展
兼容Windows及Linux操作系統(tǒng)，支持TWAIN和DirectShow接口，SDK開發(fā)包支持VC、VB、C#、Delphi、Labview等語言，支持對接Mech-Vision、Halcon、Labview、OpenCV、Matlab等第三方軟件。
（3）圖形化視覺處理軟件
完全圖形化的視覺軟件，無需編寫代碼即可完成拆垛、無序工件上料等視覺應用。
內置3D視覺、深度學習等前沿算法模塊，可滿足復雜多樣的應用需求。
