常用知識
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【視覺知識】紫外線在...
紫外線在機器視覺中的使用什么是UV紫外線？UV是波長范圍為10-400nm的電磁輻射，分為三個不同的波段。在300-400nm之間，光譜的波段稱為近UV波段，分為UV-A（315-400nm）和UV-B（280-315）子波段。在300nm以下，UV-C波段覆蓋100-280nm的波長。在機器視覺應用中，最常用的是UV-A波段中的波長，最常見的是365nm和395nm波長。 紫外線可用于機器視覺應用中，以檢測使用可見光無法檢測到的特征。由于紫外線被許多材料吸收，因此可以捕獲產品表面的圖像，并且由于它的波長比可見光短，因此會被產品上的表面特征所散射。 光虎視覺認為紫外線可以以兩種不同的方式應用于機器視覺系統。在UV照明反射成像應用中，將UV光施加到對象并使用對UV敏感的單色或彩色相機捕獲。在紫外熒光成像中，對象的表面再次用紫外光照射。在添加了熒光增白劑的產品中，例如油漆，塑料，印刷油墨和染料，這些熒光材料將吸收紫外線輻射，然后再輻射更長的擴散波長。吸收光譜和發射光譜的最大譜帶位置之間的波長差稱為斯托克斯位移（圖1）。圖1：熒光材料吸收UV輻射并重新輻射更長的漫射波長。吸收光譜和發射光譜的最大譜帶位置之間的波長差稱為斯托克斯位移。熒光成像應用在UV熒光應用中，所需的光的強度越高越好，因為發射的光具有更長的波長，因此比吸收的輻射具有更低的能量。使用僅允許一部分光譜通過的彩色帶通濾波器是必不可少的。 之所以需要這種帶通濾光片，是因為現在許多基于CCD和CMOS的相機都具有明顯的紫外線敏感性。因此，當用于UV熒光應用時，UV光源和可見熒光之間可能會發生干涉。為了克服這個問題，可以使用濾光片來防止紫外線干擾相機捕獲所需的波長。在典型的熒光應用中，通常會發出青色，而470nm或505nm的帶通濾光片將使青色的光或波長通過，并阻擋所有其他波長，從而限制了圖像中不需要的顏色和環境光。紫外線最常見的帶通濾光片是BP470、BP505、BP525、BP590和BP635。在用于機器視覺的熒光應用中，最常用的是BP470，這是一個470nm帶通濾光片，當與灰度或彩色相機一起使用時，可以增強捕獲圖像的對比度。圖2：光虎視覺代理的Smart Vision Lights開發了一種色箱測試儀，使設計人員可以用365nm和395nm的照明效果，并觀察哪種波長最有效。例如，尿布制造商希望檢查縫合是否正確。當縫合線發熒光時，盡管彩色圖像無法顯示縫線（圖3左），但使用365nm波長的尿布（圖3中間）照明比使用波長為395nm的紫外線（圖3右）提供了更多的對比度。同樣重要的是所使用的紫外線過濾器的選擇。如果未使用濾鏡，則捕獲的圖像將無法顯示針跡（右圖4）。但是，通過使用BP470過濾器，尿布內的縫線會暴露出來（左圖4）。圖3：尿布制造商希望檢查針跡是否正確應用到產品上。當縫合線發熒光時，用于立即產生最高對比度可見光圖像的UV波長不是立即可見。盡管彩色圖像無法顯示出縫線（左），但使用365nm波長（中間）照亮尿布比使用波長為395nm的UV光（右）提供了更多的對比度。反射紫外線同樣的，反射UV成像也可以發現產品缺陷。也就是使用紫外光并捕獲反射的紫外光。例如，在用于檢測產品標簽上的氣泡的應用中，可以使用UV照明來增強可能存在的任何氣泡（圖5）。圖5：例如，在檢測產品標簽上的氣泡的應用中，反射的紫外線照明可用于增強缺陷并增強可能存在的任何氣泡。然而，對于某些應用來說，這種打光是不符合成本的。為了突出信封上的膠水，可能需要280nm的紫外線。由于膠水吸收280nm的波長，因此它在反射圖像中將顯示為黑色（圖6）。但是這樣的280nm UV LED是低效的，并且目前每個LED的成本高達20美元。因此，要產生足夠的光，可能需要數百個這樣的LED。圖6：例如，要突出信封上的膠水，可能需要280nm的紫外線。由于膠水吸收280nm的波長，因此在反射的圖像中它將顯示為黑色。但許多最新的大電流LED可以在更長的波長下工作，并具有高達10W的封裝，并且其光輸出增加了前幾代產品的10到30倍。此類UV高電流LED也可以選通以增加光輸出——即在高速成像中使用。這種UV高電流LED的另一個優點是，它們可以設計成拋物線形反射鏡和透鏡，以產生集中的聚焦光圖案，因此可以在更長的工作距離上使用。
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視覺引導抓取應用中的...
什么是手眼系統在機器人技術中，手眼系統指的是一個視覺系統直接連接到機械臂上，通常位于最后一個關節的后面。換句話說，視覺系統與機械臂一起移動。這種方法在機器人技術中是相當新的，并且為較為傳統的視覺系統的固定安裝提供了替代方案，通常高于機器人的工作距離。雖然手眼方法可能使許多應用受益，但它的潛力在很大程度上受到標準視覺系統的限制。手眼系統的優點手眼方法在特定的應用中非常有用，因為它比固定視覺系統方法有更多的優勢。首先，它可以覆蓋更大的掃描量，因為它可以專門針對感興趣的領域，靈活性更好。因此，視覺系統只受機器人的范圍限制而不受其自身掃描體積的限制。由于掃描距離是決定掃描精度的主要參數之一，相對于掃描距離較大的固定視覺系統，掃描距離較短的手眼視覺系統可以提供更高層次的細節。如果客戶有一個裝滿小零件的大箱子，那么通過使用安裝在機械臂上的掃描范圍較短的小型掃描儀，就可以實現最高水平的細節。因此，機器人可以通過掃描儀從最佳距離拍攝箱子內的物體，并從不同的角度和角度掃描各個零件。但是，當一個固定的視覺系統能夠提供符合預期的細節水平時(如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL)，建議選擇固定的視覺系統的方法。從近距離和任何角度掃描料框的能力也有效地消除了與陰影相關的挑戰。用固定的視覺系統安裝在料框上方很可能會導致料框的某些部分投射陰影，從而妨礙對某些部件進行相應的點云采集。在這種情況下，需要找到掃描儀相對于料框的最佳位置，有時甚至需要手動重新放置零件。手眼系統就可以輕松克服這一挑戰。光虎視覺認為手眼系統是一種越來越受歡迎的方法，在越來越多的機器人應用中站穩了腳跟。隨著協作機器人的興起，手眼系統的優勢變得更加明顯。手眼系統的缺點首先，相對于固定的視覺系統而言，手眼系統的安裝更加困難。此外，要找到一種最佳的方式來處理之前已部署好的線纜也更加困難。手眼系統的其中一個缺點是與傳感器發生碰撞的風險較高，特別是當它的尺寸較大時，很難在機器人手臂上找到視覺系統的最佳安裝位置。另一個主要的缺點是機器人的運動會引起振動，這是機器視覺系統無法處理的。因此，在掃描采集過程中，機械臂需要保持靜止，這可能會延長周期時間。因此，對于時間緊迫的應用場合，手眼方法并不是最恰當的解決方案。在光虎視覺看來，許多情況下，與其選擇安裝步驟比較復雜的手眼系統，不如選擇帶有高質量3D視覺系統的方法，如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL。當然，在一些應用程序中，手眼法是最好的選擇。在這些情況下，上述手眼系統的缺點可以通過Photoneo的革命性的“平行結構光”技術來克服，這是唯一一種能夠有效抵抗振動的3D傳感方法，從而實現對移動物體的高質量3D掃描，而不需要運動工件。手眼協調運動在Photoneo 3D相機MotionCam-3D中實現的“平行結構光”技術，可以實現手眼協調運動，無需任何權衡。MotionCam-3D是唯一能夠在機械臂運動期間提供高質量掃描的3D視覺系統。該相機高度抗震動，不需要停止機器人。由于該技術能夠捕獲移動速度高達144公里/小時的物體，所以機械臂運動引起的振動對3D點云數據的質量沒有任何影響。使用該技術最大的好處是，機器人不需要停下來進行掃描，與市場上所有其他技術相比，這大大縮短了循環時間。因此，它為新的應用打開了大門，例如物體位置的即時跟蹤。這一技術在協作機器人的背景下也仍然有意義，因為使用固定視覺系統能檢測的缺陷通常非常有限。協作機器人本身比工業機器人慢，當與手眼方法結合時，周期時間甚至更長。MotionCam-3D克服了這一限制，如果連接到協作機器人的手臂上，也能完美地工作。Motioncam-3D是任何機器人任務的終極解決方案——無論是靜態場景還是動態場景?；谝曈X系統的手眼方法的局限性現在是一個過去的問題。MotionCam-3D為快速掃描提供了很高的分辨率和精度，有效抵抗振動，比以往更短的周期?！緛碓矗篜hotoneo 官網】光虎視覺專業生產由德國設計的工業鏡頭。以高精度雙遠心鏡頭為核心，涵蓋高性能FA定焦鏡頭、變倍鏡頭等產品?？蓪崿F為客戶定制化研發生產。光虎視覺還代理歐美日機器視覺全系列產品。如面陣與線掃工業相機、智能相機、3D相機、紅外與紫外相機、光源、圖像采集卡、機器視覺軟件及其他周邊產品。http://www.realdoll-shop24.com/
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為什么使用圖像采集卡...
光虎視覺代理的圖像采集卡最常用于高速應用場景，其對圖像傳輸速率的要求最大。
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運動分析介紹及其應用
運動分析基于計算機視覺、圖像處理、高速攝影和機器視覺，研究來自圖像序列的兩個或多個連續圖像的方法和應用，例如由攝像機或高速相機捕獲圖像中的明顯運動的信息。在最簡單的情況下，運動分析處理可以是檢測運動，即找到圖像中物體正在移動的點。更復雜的處理類型可以是隨著時間的推移，來跟蹤圖像中的特定對象，將場景中移動的同一剛性對象的點進行分組，或者確定圖像中每個點的運動幅度和方向。產生的信息通常與序列中特定時間點的特定圖像相關，這意味著運動分析可以產生關于運動的時間相關信息。運動分析的應用范圍相當廣泛，例如監視、醫學、電影業、汽車碰撞安全、彈道槍支研究、生物科學、火焰傳播等。運動分析的應用最簡單的運動分析應用之一是檢測與場景中運動點相關的圖像點。這種處理的典型結果是一個二值圖像，其中與場景中移動點相關的所有圖像點（像素）都設置為1，所有其他點都設置為0，然后對該二值圖像進行進一步處理，例如，刪除噪聲、對相鄰像素進行分組并標記對象。分析可以使用多種方法完成：兩個主要方法為差分法和背景分割法。1.人體運動分析在醫學、運動、視頻監控、物理治療、和運動機能學等領域，人體運動分析已成為一種調查和診斷工具。人體運動分析可分為人體活動識別、人體運動跟蹤、身體及身體部位運動分析三類。人類活動識別最常用于視頻監控，特別是用于安全目的的自動運動監控。該領域的大多數努力都依賴于狀態空間方法，其中對靜態姿勢序列進行統計分析并與建模運動進行比較。模板匹配是一種替代方法，可將靜態形狀模式與預先存在的原型進行比較。人體運動跟蹤可以在兩個或三個維度上進行。根據分析的復雜性，人體的表示范圍從基本的簡筆畫到體積模型。跟蹤依賴于視頻連續幀之間圖像特征的對應關系，同時考慮位置、顏色、形狀和紋理等信息。邊緣檢測可以通過比較相鄰像素的顏色或對比度來執行，特別是尋找不連續性或快速變化。三維跟蹤與二維跟蹤基本相同，但增加了空間校準因素。身體部位的運動分析在醫學領域至關重要。在姿勢和步態分析中，關節角度用于跟蹤身體部位的位置和方向。步態分析還用于運動以優化運動表現或識別可能導致受傷或拉傷的運動。不需要使用光學標記的跟蹤軟件在這些領域尤其重要，在這些領域中使用標記可能會阻礙自然運動。2.制造中的運動分析運動分析也適用于制造過程。使用高速攝像機和運動分析軟件，人們可以監控和分析裝配線和生產機器，以檢測效率低下或故障。棒球棒和曲棍球棒等運動器材的制造商也使用高速視頻分析來研究拋射物的影響。此類研究的實驗設置通常使用觸發設備、外部傳感器（例如加速度計、應變儀）、數據采集模塊、高速攝像機和用于存儲同步視頻和數據的計算機。運動分析軟件計算距離、速度、加速度和變形角等參數作為時間的函數。然后使用這些數據來設計設備以獲得最佳性能。3.運動分析的其他應用運動分析軟件的物體和特征檢測能力可用于計數和跟蹤粒子，如細菌、病毒、離子聚合物-金屬復合材料、微米大小的聚苯乙烯珠、蚜蟲等?！緛碓矗汗饣⒁曈X內部培訓資料】光虎視覺專業生產由德國設計的工業鏡頭。以高精度雙遠心鏡頭為核心，涵蓋高性能FA定焦鏡頭、變倍鏡頭等產品?？蓪崿F為客戶定制化研發生產。光虎視覺還代理歐美日機器視覺全系列產品。如面陣與線掃工業相機、智能相機、3D相機、紅外與紫外相機、光源、圖像采集卡、機器視覺軟件及其他周邊產品。http://www.realdoll-shop24.com/
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工業鏡頭的相對照度
光虎光電科技（天津）有限公司是以德國設計雙遠心鏡頭,遠心鏡頭,高遠心度鏡頭,工業相機,面陣相機,線陣相機,紫外相機等光電技術產品設備的研發,生產,銷售為主的科技型企業.
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LCD介紹與像素位移技...
LCD介紹與像素位移技術什么是LCD？LCD是液晶顯示器的縮寫。這是一種利用液晶的光電特性的顯示技術。液晶是一種既具有液晶又具有固體晶體特性的物質狀態。它本身不發光，但可以使光在特定方向上完美通過。同時，液晶分子將在電場的作用下旋轉，然后通過它的光也會旋轉。也就是說，液晶可以成為光的開關，這是顯示技術的關鍵。LCD的類型主要有TN、STN、TFT三種LCD。TN：TN適用于扭曲向列。這是一種古老而又簡單的技術，只能顯示白色和黑色，用于計算器之類的小物件中。STN：STN適用于超扭曲向列。STN LCD中的液晶旋轉角度要比TN LCD中的液晶旋轉更多，并且具有不同的電氣特性，從而使STN LCD可以顯示更多信息。STN LCD有許多改進的版本，例如DSTN LCD（雙層）和CSTN LCD（彩色）。這種LCD用于許多早期的電話，計算機和室外設備中。TFT：LCD由許多像素組成。一個像素包括三個子像素（紅色/綠色/藍色，RGB）。在全高清分辨率的情況下，有超過600萬（1080×1920×3=6220800）個子像素。為了激活數百萬個子像素，每個子像素都需要一個TFT。TFT是“薄膜晶體管”的縮寫。TFT是一種半導體器件。它用作控制閥，以為單個子像素的液晶提供適當的電壓。TFT LCD在由TFT和透明像素電極形成的玻璃基板與具有濾色器（RGB）和透明對電極的另一玻璃基板之間具有液晶層。另外，將偏振片放置在每個玻璃基板的外側，并將背光源放置在背面。施加到液晶上的電壓的變化改變了包括兩個偏振片的面板的透射率，因此改變了從背光源透射到顯示器的前表面的光的量。這一原理使TFT LCD可以產生全彩色圖像。機器視覺檢測LCD現狀對于TFT LCD屏幕的逐漸更新，由于人力成本的不斷提升，檢測成本越來越不堪重負，另一方面人工的檢測方法準確度和速度不能滿足生產效率的要求，機器視覺參與投入使用。為了能夠檢測TFT液晶屏上的亮點、暗點彩點等，所使用的機器視覺檢測所需精度很高，像素要求也很高，通常使用16K線掃相機以及4K面陣相機搭配顯微鏡來進行檢測。但是要實現對于大面積的TFT LCD檢測，則需要很高的分辨率才能夠分辨，光虎視覺認為，CIS的像素位移技術可以很好的應用在TFT液晶屏檢測中。像素位移技術為了有效地聚焦在PD（Photodiode光電二極管）上，每個像素附著微透鏡；盡管像素中心具有足夠的感光度，但其周圍的感光度較低；通過小型壓電平臺物理移動傳感器，補充了中心周圍的感光度。并且通過像素位移后，位深也增加了。以手機TFT液晶屏為例：可完美應用于TFT LCD檢測當中。
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機器視覺應對惡劣環境...
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惡劣環境下的機器視覺
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工業相機的Pixel Binn...
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【邀請函】光虎視覺邀...
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光的干涉在雙遠心鏡頭...
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【邀請函】光虎視覺邀...
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