機器視覺，工業鏡頭的選型---徠深科技

    鏡頭的選擇過程，是將鏡頭各項參數逐步明確化的過程。作為成像器件，鏡頭通常與光源、相機一起構成一個完整的圖像采集系統，因此鏡頭的選擇受到整個系統要求的制約。一般地可以按以下幾個方面來進行分析考慮：

一、波長、變焦與否

    鏡頭的工作波長和是否需要變焦是比較容易先確定下來的，成像過程中需要改變放大倍率的應用，采用變焦鏡頭，否則采用定焦鏡頭就可以了。

關于鏡頭的工作波長，常見的是可見光波段，也有其他波段的應用。是否需要另外采取濾光措施？單色光還是多色光？能否有效避開雜散光的影響？把這幾個問題考慮清楚，綜合衡量后再確定鏡頭的工作波長。

二、特殊要求優先考慮

    結合實際的應用特點，可能會有特殊的要求，應該先予明確下來。例如是否有測量功能，是否需要使用遠心鏡頭，成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視，但是它卻是任何成像系統都必須考慮的。

三、工作距離、焦距

    工作距離和焦距往往結合起來考慮。一般地，可以采用這個思路：先明確系統的分辨率，結合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再結合空間結構約束就能知道大概的物像距離，進一步估算鏡頭的焦距。所以鏡頭的焦距是和鏡頭的工作距離、系統分辨率（及CCD像素尺寸）相關的。

四、像面大小和像質

    所選鏡頭的像面大小要與相機感光面大小兼容，遵循“大的兼容小的”原則——相機感光面不能超出鏡頭標示的像面尺寸——否則邊緣視場的像質不保。

像質的要求主要關注MTF和畸變兩項。在測量應用中，尤其應該重視畸變。

五、光圈和接口

鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現在的機器視覺中，Z終的圖像亮度是由很多因素共同決定的：光圈、相機增益、積分時間、光源等等。所以為了獲得必要的圖像亮度有比較多的環節供調整。

鏡頭的接口指它與相機的連接接口，它們兩者需匹配，不能直接匹配就需考慮轉接。

六、鏡頭的其它類別：

    線陣鏡頭：配合線陣相機使用的鏡頭。采用掃描式的工作方式，需要鏡頭與目標相對運動，每次曝光成像一條線，多次曝光組成一幅圖像。線陣掃描成像的特點：CCD線陣方向的圖像分辨率固定，而在目標的運動方向上，空間采樣頻率與運動的相對速度有關。

    從成像的角度講，線陣鏡頭和其它類型的鏡頭并沒有本質的差異。只是對鏡頭的使用方式不同而已。

    顯微鏡頭：為了看清目標的細節特征，顯微鏡頭一般使用在高分辨率的場合。它們基本的特點是工作距離短，放大倍率高，視場小。

    遠心鏡頭：物方主光線平行于光軸主光線的會聚ZX位于物方無限遠，稱之為物方遠心光路。作用：可以消除物方由于調焦不準確帶來的測量誤差。

    視覺應用中鏡頭的機械參數尤其重要，鏡頭一般都由光學系統和機械裝置兩部分組成，光學系統由若干透鏡（或反射鏡）組成，以構成正確的物像關系，保證獲得正確、清晰的影像，它是鏡頭的核心。而機械裝置包括固定光學元件的零件（如透鏡座、光圈等）、鏡頭調節機構（如光圈調節環、調焦環等）、連接機構（比如C、CS接口）等。此外，也有些鏡頭上具有自動調光圈、自動調焦或感測光強度的電子機構。

    對于鏡頭有關的光學參數我們可以將焦距f、光圈系數（相對孔徑）、像方視場以及像差（比如畸變）看作鏡頭的內部參數。通常用戶搭建視覺系統Z關心的參數，主要包括視場（FOV）、分辨率（Resolution）、工作距離（WD）和景深（DOF）。

    機器視覺行業內通常將鏡頭分定倍鏡頭、變焦鏡頭、遠心鏡頭、高精度或百萬像素鏡頭等。當然，這些分類并沒有嚴格的劃分界線。而每款鏡頭都有固定的機械參數，主要包括鏡頭的安裝尺寸、螺絲孔徑、接口尺寸、重量、工作距離、直徑、長度等。

    特殊情況下，視覺應用對相機與鏡頭的安裝尺寸有限制，因此不可能選擇大尺寸的鏡頭，也可能不可以隨意選擇小尺寸的鏡頭。因此選擇鏡頭時，某些機械參數對象在一些情況下也是需要考慮的。

螺絲孔徑：

    主要是指一些鏡頭的光圈、對焦有固定螺絲，一般來說，這些螺絲是M1的。平時比較難買，都是鏡頭配的，如果丟了，又想要鎖定光圈對焦等，比較難找這些螺絲。

鏡頭的接口：

    作為一個非常重要的參數，決定了其能適用于何種接口的相機。因此選型時一定要注意。

安裝尺寸：

    一般的鏡頭都是靠接口連接相機起固定作用。但是有一些大的鏡頭，其體積重量非常大，因此在鏡頭殼體上也會有安裝孔徑。這時就必須要保證其安裝孔位與底板、與相機安裝孔位等在同一平面上。

    在部分高速運動的視覺系統中，如果鏡頭的重量太重，會產生很大的物理慣性。在采集圖片時，就產生拖影，圖像變得模糊。因此同樣的情況下，使用遠心鏡，比變焦鏡頭要穩定，圖像質量也更佳。

    當安裝相機時，如果底板較大，就會對鏡頭造成安裝限制。所以直徑不能太大，不然就會對安裝造成干涉。

    鏡頭工作的時候，實際工作距離是固定的，但是有些鏡頭的工作距離是不能改變的，如遠心鏡頭、顯微鏡等。一般遠心鏡頭的工作距離為40mm、65mm、110mm等，如果與標準的工作距離不相等，則無法清晰的成像。從經驗來看，當鏡頭的長度越長時，運動時產生的慣性就越大，靜態工作時，其振動能力也越弱。

    機器視覺就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。在生產線上，人來做此類測量和判斷會因疲勞、個人之間的差異等產生誤差和錯誤，但是機器卻會不知疲倦地、穩定地進行下去。一般來說，機器視覺系統包括了照明系統、鏡頭、攝像系統和圖像處理系統。對于每一個應用，我們都需要考慮系統的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。從功能上來看，典型的機器視覺系統可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。

    一套完整的機器視覺系統的主要工作過程：

    1、工件定位檢測器探測到物體已經運動至接近攝像系統的視野ZX，向圖像采集部分發送觸發脈沖。

    2、圖像采集部分按照事先設定的程序和延時，分別向攝像機和照明系統發出啟動脈沖。

    3、攝像機停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機在啟動脈沖來到之前處于等待狀態，啟動脈沖到來后啟動一幀掃描。

    4、攝像機開始新的一幀掃描之前打開曝光機構，曝光時間可以事先設定。

    5、另一個啟動脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時間應該與攝像機的曝光時間匹配。

    6、攝像機曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

    7、圖像采集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數字化，或者是直接接收攝像機數字化后的數字視頻數據。

    8、圖像采集部分將數字圖像存放在處理器或計算機的內存中。

    9、處理器對圖像進行處理、分析、識別，獲得測量結果或邏輯控制值。

    10、處理結果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。

    從上述的工作流程可以看出，機器視覺是一種比較復雜的系統。因為大多數系統監控對象都是運動物體，系統與運動物體的匹配和協調動作尤為重要，所以給系統各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。在某些應用領域，例如機器人、飛行物體導制等，對整個系統或者系統的一部分的重量、體積和功耗都會有嚴格的要求。

    機器視覺檢測系統采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，機器視覺系統中，鏡頭相當于人的眼睛，其主要作用是將目標的光學圖像聚焦在圖像傳感器（相機）的光敏面陣上，那么機器視覺工業鏡頭的相關專業術語我們不得不了解：

一、失真

可分為枕形失真和桶形失真，如下圖示：

二、電視失真

實際邊長的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。

三、光學倍率

四、監視放大

計算方法：

例：VS-MS1＋10x鏡頭 1/2” CCD 照相機, 14”監視器上的成像

0.1mm的物體在監視器得到的是44.45mm的成像

※有時根據TV監視器的掃描狀態，以上的簡易計算將有一些變化。

五、解析度

表示了所能見到了2點的間隔0.61x 使用波長(λ)/ NA=解析度(μ)

以上的計算方法理論上可以計算出解析度，但不包括失真。

※使用波長為550nm

六、解像力

１mm中間可以看到黑白線的條數。單位（lp）/mm.

七、MTF（Modulation Transfer Function）

成像時再現物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數和對比度。

八、工作距離（Working Distance）

鏡頭的鏡筒到物體的距離

九、O/I（Object to Imager）

物像間距離即物體到像間的長度。

十、成像圈

成像尺寸φ，要輸入相機感應器尺寸。

十一、照相機 Mount

C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm

CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm

F-mount: FB:46.5mm

M72-Mount: FB 廠家各有不同

十二、視野 (FOV)

視野指使用照相機以后看到的物體側的范圍

照相機有效區域的縱向長度（V）/光學倍率（M）＝視野（V）

照相機有效區域的橫向長度（H）/光學倍率（M）＝視野（H）

＊技術資料上的視野范圍是指由光源及有效區域的一般數值計算出來的值。

照相機有效區域的縱向長度（V）or（H）=照相機一個畫素的尺寸×有効畫素數（V）or（H）來計算。

十三、景深

景深是指成像后物體的距離。同樣，照相機側的范圍稱為焦點深度。具體的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (ｆ)

ｆ（Focal Length）光學系的后主點（H2）到焦點面的距離。

十五、FNO

鏡頭從無限遠時，亮度表示的數值，值越小越亮。FNO=焦距/入射孔徑或有効口徑=f/D

十六、實效F

有限距離時鏡頭的明亮度。

實效F = (1 +光學倍率) x F#

實效F = 光學倍率 / 2NA

十七、NA（Numerical Aperture）

物體側的 NA = sin u x n

成像側的NA' = sin u'x n'

如下圖所示 入社角度 u, 物體側折射率n, 成像側的折射率' n'

NA = NA' x 放大率

十八、邊緣亮度

相對照度是指ZY的照度與周邊的照度的百分比。

十九、遠心鏡頭

主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側的遠心，成像側的遠心，兩側的遠心行頭等方式。

二十、遠心

Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，Telecentricity越高。

Telecentricity有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握Telecentricity很重要。遠心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，

Telecentricity不好，遠心鏡頭的使用效果就不好；Telecentricity可以用下圖進行簡單的確認。

二十一、景深 (DOF)

景深（Depth of Field）可以用以下的計算式計算出來：

景深 = 2 x Permissible COC x 實效F / 光學倍率2 = 允許誤差值 / (NA x 光學倍率)

(使用的是0.04mm的Permissible COC)

二十二、通風盤及解析度

    Airy Disk是指通過沒有失真的鏡頭在將光集中一點時，實際上形成的是一個同心圓。這個同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過以下的計算公式計算出來。這個值稱為解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半徑隨波長改變而改變，波長越長，光越難集中于一點。 例：NA0.07的鏡頭 波長550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

二十三、 MTF 及解析度

     MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側也被再現出來。表示鏡頭的成像性能，成像再現物體的對比度的程度。測試對比性能，用的是具有特定空間周波數的黑白間隔測試。空間周波數是指１mm的距離濃淡變化的程度。

　圖1所示，黑白矩陣波，黑白的對比度為.這個對象被鏡頭攝影后，成像的對比度的變化被定量化。基本上，不管什么鏡頭，都會出現對比度降低的情況。Z終對比度降低至0%。，不能進行顏色的區別。

　圖2、3顯示了物體側與成像側的空間周波數的變化。橫軸表示空間周波數，縱軸表示亮度。物體側與成像側的對比度由A、B計算出來。MTF由A,B的比率計算出來。

　解析度與MTF的關系：解析度是指2點之間怎樣被分離認識的間隔。一般從解析度的值可以判斷出鏡頭的好壞，但是實際是MTF與解析度有很大的關系。圖4顯示了兩個不同鏡頭的MTF曲線。鏡頭a 解析度低但是具有高對比度。鏡頭b對比度低但是解析度高。

    工業4.0是利用信息化技術促進產業變革的時代，是智能化時代，機器人也將與時俱全，
傳統的機器人僅能在嚴格定義的結構化環境中執行預定指令動作，缺乏對環境的感知與應變能力，這極大地限制了機器人的應用。智能化時代，利用機器人的視覺控制，不需要預先對工業機器人的運動軌跡進行示教或離線編程，提高生產效率和加工質量，基于機器視覺的工業機器人定位技術在國內Z早被應用于焊接機器人對焊縫的跟蹤。

    機器人視覺定位系統在關節型機器人末端安裝單個攝像機，使工件能完全出現在攝像機的圖像中。
    系統包括攝像機系統和控制系統：
    1.攝像機系統：由單個攝像機和計算機(包括圖像采集卡)組成，負責視覺圖像的采集和機器視覺算法。就目前行業技術發展水平來說，數字相機是比較理想的選擇，其中維視圖像的MV-EM/E系列工業相機提供了接口豐富的開發包函數，分辨率、幀率等覆蓋面廣，通用性及穩定性好，所以是我們推薦的首要選擇。

    2.控制系統：由計算機和控制箱組成，用來控制機器人末端的實際位置。經CCD攝像機對工作區進行拍攝，計算機通過圖像識別方法，提取跟蹤特征，進行數據識別和計算，通過逆運動學求解得到機器人各關節位置誤差值，Z后控制高精度的末端執行機構，調整機器人的位姿。

    工業機器人Z早應用于汽車制造領域，但技術發展至今，工業機器人的應用早已不局限于某個領域，現代工業的方方面面都有工業機器人的身影。工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。工業機器人的分類方式很多，可以按機械結構、操作機坐標形式和程序輸入方式等進行分類，下面就盤點一下工業機器人的種類：

1.關節機器人

    關節機器人也稱關節手臂機器人或關節機械手臂，是當今工業領域中Z常見的工業機器人的形態之一。適合用于諸多工業領域的機械自動化作業，比如，自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作。機器人前3個關節決定機器人在空間的位置，后3個關節決定其姿態，多以旋轉關節形式構成。

2.直角坐標機器人

    也稱桁架機器人或龍門式機器人。是能夠實現自動控制的、可重復編程的、多自由度的、運動自由度建成空間直角關系的、多用途的操作機。其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。特點：簡單，控制方便，占地空間大。

3.串聯和并聯機器人

    串聯機器人其串聯式結構是一個開放的運動鏈，其所有運動桿并沒有形成一個封閉的結構鏈。串聯機器人的工作空間大，運動分析比較容易可以避免驅動軸之間的耦合效應。但其機構各軸必須要獨立控制，并且需要搭配編碼器和傳感器來提高機構運動時的jing準度。

    而并聯機器人和傳統工業用串聯機器人在應用上構成互補關系，它是一個封閉的運動鏈。并聯機器人不易產生動態誤差，無誤差積累精度較高。另外其結構緊湊穩定，輸出軸大部分承受軸向力，機器剛性高，承載能力大。但是，并聯機器人在位置求解上正解比較困難，而反解容易。

4.平面SCARA機器人

    平面內運動，結構簡單，性能優良，運算簡單，適于精度較高的裝配操作;SCARA機器人有3個旋轉關節，其軸線相互平行，在平面內進行定位和定向。另一個關節是移動關節，用于完成末端件在垂直于平面的運動。這類機器人的結構輕便、響應快，Z適用于平面定位，垂直方向進行裝配的作業。

1.光路原理

4.構造光源

3.按輸出信號區分

1.主要參數

    機器視覺伴隨計算機技術、現場總線技術的發展，技術日臻成熟，已是現代加工制造業不可或缺的產品，廣泛應用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業。
    機器視覺的引入，代替傳統的人工檢測方法，極大地提高了投放市場的產品質量，提高了生產效率。本期內容介紹分辨率、精度、公差的關系，以便根據檢測要求準確地選擇合適的相機。
    分辨率（Resolution）
 
    比如要看看的產品大小是30mm*10mm，使用200萬像素（1600pixel*1200pixel）的相機。因為產品是長條形，為了把產品都放入到視野內，我們計算分辨率的時候要考慮長邊對應，此時分辨率為：
 
　　精度（Accuracy）
　　精度的單位是mm。根據產品表面和照明狀況的不同，我們可以通過放大圖像觀察辨別穩定像素的個數，從而得出精度。如果條件不允許實際測試觀察，一般的規律是，如果使用正面打光，有效像素為1個，使用背光，有效像素為0.5個。
 
　　這個例子我們取1 Pixel，得到精度為0.019mm約等于0.02mm。
　　公差（Tolerance）
　　一般情況下，精度和公差的對應關系如下：
 
　　對一個項目來講，先從圖紙上讀到公差的要求。然后再根據上述關系，反推得出需要多少像素的相機，徠深科技竭誠為您服務。
 

    工業機器人視覺系統在工業中得到了廣泛的應用，這不光設計到了計算機、圖像、模式識別等領域，但對于其工作原理都不甚了解。需要明白的是：了解清楚工業機器人視覺系統的工作過程，可以更好的完善系統以及促進其發展。

    一套完整的工業機器人視覺系統的工作過程如下：

    1、工件定位檢測器探測到物體已經運動至接近攝像系統的視野ZX，向圖像采集部分發送觸發脈沖。

    2、圖像采集部分按照事先設定的程序和延時，分別向攝像機和照明系統發出啟動脈沖。

    3、攝像機停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機在啟動脈沖來到之前處于等待狀態，啟動脈沖到來后啟動一幀掃描。   

    4、攝像機開始新的一幀掃描之前打開曝光機構，曝光時間可以事先設定。

    5、另一個啟動脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時間應該與攝像機的曝光時間匹配。

    6、攝像機曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

    7、圖像采集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數字化，或者是直接接收攝像機數字化后的數字視頻數據。

    8、圖像采集部分將數字圖像存放在處理器或計算機的內存中。

    9、處理器對圖像進行處理、分析、識別，獲得測量結果或邏輯控制值。

    10、處理結果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。

在機器視覺、工業影像等實際應用中應該如何選擇工業相機呢?

1、模擬相機&&數字相機

    模擬相機必須帶數字采集卡，標準的模擬相機分辨率很低，另外幀率也是固定的。這個要根據實際需求來選擇。另外模擬相機采集到的是模擬信號，經數字采集卡轉換為數字信號進行傳輸存儲。模擬信號可能會由于工廠內其他設備(比如電動機或高壓電纜)的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高，模擬相機的動態范圍(原始信號與噪聲之比)會降低。動態范圍決定了有多少信息能夠被從相機傳輸給計算機。數字相機采集到的是數字信號，數字信號不受電噪聲影響，因此，數字相機的動態范圍更高，能夠向計算機傳輸更精確的信號。

2、相機分辨率

    根據系統的需求來選擇相機分辨率的大小,僅僅是用來做測量用，那么采用亞像素算法，130萬像素的相機也能基本上滿足需求，但有時因為邊緣清晰度的影響，在提取邊緣的時候，隨便偏移一個像素，那么精度就受到了極大的影響。故我們選擇300萬的相機的話，還可以允許提取的邊緣偏離3個像素左右，這就很好的保證了測量的精度。

3、CCD&&CMOS

    如果要求拍攝的物體是運動的，要處理的對象也是實時運動的物體，那么當然選擇CCD芯片的相機為Z適宜。但有的廠商生產的CMOS相機如果采用幀曝光的方式的話，也可以當作CCD來使用的。又假如物體運動的速度很慢，在我們設定的相機曝光時間范圍內，物體運動的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個像素內，那么選擇CMOS相機也是合適的。因為在曝光時間內，一兩個像素的偏差人眼根本看不出來(如果不是做測量用的話)，但超過2個像素的偏差，物體拍出來的圖像就有拖影，這樣就不能選擇CMOS相機了。

4、彩色&&黑白

    如果要處理的是與圖像顏色有關，那當然是采用彩色相機，否則建議你用黑白的，因為黑白的同樣分辨率的相機，精度比彩色高，尤其是在看圖像邊緣的時候，黑白的效果更好。

5、傳輸接口

    根據傳輸的距離、穩定性、傳輸的數據大小(帶寬)選擇USB、1394、Camerlink、百兆/千兆網接口的相機。

6、幀率

    根據要檢測的速度，選擇相機的幀率一定要大于或等于檢測速度，等于的情況就是你處理圖像的時間一定要快，一定要在相機的曝光和傳輸的時間內完成。

7、線陣&&面陣

    對于檢測精度要求很高，面陣相機的分辨率達不到要求的情況下，當然線陣相機是必然的一個選擇。

8、CCD靶面

    靶面尺寸的大小會影響到鏡頭焦距的長短，在相同視角下，靶面尺寸越大，焦距越長。在選擇相機時，特別是對拍攝角度有比較嚴格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇CCD尺寸時，要結合鏡頭的焦距、視場角一起選擇，一般而言，選擇CCD靶面要結合物理安裝的空間來決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機的靶面尺寸。

    自動化應用范圍廣，幾乎所有的工業部門都可以同自動控制掛上鉤，現代化的農業、國防也都與自動化息息相關。

    工業自動化就是工業生產中的各種參數為控制目的，實現各種過程控制，在整個工業生產中，盡量減少人力的操作，而能充分利用動物以外的能源與各種資訊來進行生產工作，即稱為工業自動化生產，而使工業能進行自動生產之過程稱為工業自動化。而電氣自動化所涉及層面范圍較廣，能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作，是寬口徑“復合型”高級工程技術人才。

     工業自動化就是工業領域的電氣自動化的應用，也就是研究工業中的電氣應用以提高工廠自動化水平。工業自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術，包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。工業自動化技術作為20世紀現代制造領域中Z重要的技術之一，主要解決生產效率與一致性問題。無論高速大批量制造企業還是追求靈活、柔性和定制化企業，都必須依靠電氣自動化技術的應用。

項目：鐵板自動化焊接機器人
項目描述：
1、焊接產品有直板、法蘭、兩塊板搭成一個角焊外角；
2、焊接厚度是3mm—5mm,直板長度是1m—4m，精度要求不高；
3、材質基本為鐵板；

項目分析:
1、 放置材料采用人工還是自動化
2、 機器人需要按照材料的Z大尺寸進行選型，無法確認產品詳細參數
3、 需要焊接的產品是否是獨立進行焊接，且每個焊接的產品材質是否都是一樣的。

項目：散熱器自動化視覺檢測
需求：1、散熱器自動化視覺檢測設備，筆記本散熱器檢測有無貼料以及貼料的完整度有無殘缺； 
2、速度是4.5s/30cm； 
3、安裝方式流水線上安裝； 
4、檢測種類不止一種，樣式類似，檢測方式差不多。

    驗室初步估計可實現概率80%以上

    該項目采用識別檢測工具，可用于醫藥、食品、產品包裝、印刷等一維碼、二維碼識別，OCR/OCV的檢測。   
   【識別檢測】：支持多種類型的條碼和二維碼檢測、設置簡單，識別穩定。 
    具有可獨立配置的多碼識別功能。相機一次拍照可讀取多達50個碼，一個視野范圍內可根據不同位置碼的圖像質量單獨配置參數，龍睿可讀取28種碼制且自帶訓練功能。還可結合檢測、定位和測量應用，大大提高了現代化生產的效率。

    機器視覺系統，解決識別、定位、檢測等主要核心功能，將人工從繁復的工作中解放出來，并為智能智造及智能化提前打好基礎，徠深科技是不可錯過的選擇！

    工業相機是機器視覺系統中的一個關鍵組件，其Z本質的功能就是將光信號轉變成小型高清工業相機為有序的電信號。要進行怎樣的拍攝，要達到什么樣的效果，就要選擇合適的相機，購買工業相機前了解其具體參數尤為重要，才能根據具體使用環境設計相應的機器視覺系統。

1、分辨率（Resolution）

    相機每次采集圖像的像素點數。對于數字工業相機一般是直接與光電傳感器的像元數對應的，對于模擬相機則是取決于視頻制式，PAL制為768*576，NTSC制為640*480。

2、像素深度（Pixel Depth）

    即每像素數據的位數，一般常用的是8Bit，對于數字工業相機一般還會有10Bit、12Bit等。

3、Z大幀率（Frame Rate）/行頻（Line Rate）

    即相機采集傳輸圖像的速率，對于面陣相機一般為每秒采集的幀數，對于線陣相機為每秒采集的行數。

4、曝光方式（Exposure）和快門速度（Shutter）

    對于線陣相機都是逐行曝光的方式，可以選擇固定行頻和外觸發同步的采集方式，曝光時間可以與行周期一致，也可以設定一個固定的時間；面陣工業相機有幀曝光、場曝光和滾動行曝光等幾種常見方式。數字工業相機一般都提供外觸發采圖的功能，快門速度一般可到10微秒，高速工業相機還可以更快。

5、像元尺寸（Pixel Size）

    像元大小和像元數共同決定了相機靶面的大小。目前數字工業相機像元尺寸一般為3-10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質量也越不容易提高。

6、光譜響應特性(Spectral Range)

    指該像元傳感器對不同光波的敏感特性，一般響應范圍是350-1000nm,一些相機在靶面前加了一個濾鏡，濾除紅外光線，如果系統需要對紅外感光時可去掉該濾鏡。

工業相機作為機器視覺系統中的核心部件，對于機器視覺系統的重要性是不言而喻的。按照分類的不同，相機又分為很多種：

1、彩色相機、黑白相機
   黑白相機直接將光強信號轉換成圖像灰度值，生成的是灰度圖像；彩色相機能獲得景物中紅、綠、藍三個分量的光信號，輸出彩色圖像。彩色相機能夠提供比黑白相機更多的圖像信息。彩色相機的實現方法主要有兩種，棱鏡分光法和Bayer濾波法。棱鏡分光彩色相機，利用光學透鏡將入射光線的R、G、B分量分離，在三片傳感器上分別將三種顏色的光信號轉換成電信號，Z后對輸出的數字信號進行合成，得到彩色圖像。

2、CCD相機、CMOS相機 
   芯片主要差異在于將光轉換為電信號的方式。對于CCD傳感器，光照射到像元上，像元產生電荷，電荷通過少量的輸出電極傳輸并轉化為電流、緩沖、信號輸出。對于CMOS傳感器，每個像元自己完成電荷到電壓的轉換，同時產生數字信號。

3、按靶面類型分類：面陣相機、線陣相機 
   相機不僅可以根據傳感器技術進行區分，還可以根據傳感器架構進行區分。有兩種主要的傳感器架構：面掃描和線掃描。面掃描相機通常用于輸出直接在監視器上顯示的場合。線掃描相機用于連續運動物體成像或需要連續的高分辨率成像的場合。線掃描相機的一個自然的應用是靜止畫面（Web Inspection）中要對連續產品進行成像，比如紡織、紙張、玻璃、鋼板等。同時，線掃描相機同樣適用于電子行業的非靜止畫面檢測。像德國Kappa相機根據它CCD的規格也會有線陣、面陣之分。 

4 按輸出模式分類：模擬相機、數字相機 
   根據相機數據輸出模式的不同分為模擬相機和數字相機，模擬相機輸出模擬信號，數字相機輸出數字信號。模擬相機和數字相機還可以進一步細分，比如德國Kappa相機按數據接口又包括：USB 2.0接口、EE 1394 a / Fire Wire、Camera Link 接口、千兆以太網接口。模擬相機分為逐行掃描和隔行掃描兩種，隔行掃描相機又包含EIA、NTSC、CCIR、PAL等標準制式。有關接口技術的詳細介紹請參考采集卡及采集技術部分。 

   在選擇一款工業數字相機時，物體成像的速度必須充分考慮好。例如，假設在拍攝過程中，物體在曝光中沒有移動，可用相對簡單和便宜的工業相機；對于靜止或緩慢移動的物體，面陣工業相機Z適合于對靜止或移動緩慢的物體成像。因為整個面陣區域必須一次曝光，在曝光時間當中任何的移動會導致圖像的模糊，但是，運動模糊可以通過減少曝光時間或使用閃光燈來控制；對于快速移動的物體，當對運動的物體使用一個面陣工業相機時，需要考慮在曝光時間當中處于工業相機當中的運動對象數量，還需要考慮物體上能用一個像素表征的Z小特征，也就是對象分辨率，在采集運動物體的圖像的拇指規則就是曝光必須發生在采集物體移動量小于一個像素的時間內。

    如果你采集的物體是在以1厘米/秒的速度勻速移動，而且物體分辨率已經設置為1 pixel/mm，那么需要的Z大曝光時間是1/10每秒。因為物體移動一個距離恰好等于相機傳感器中的一個像素，當使用Z大曝光時間時這里會有一定數量的模糊。在這種情況下，一般傾向于將曝光時間設置的比Z大值要快，比如1/20每秒，就能保持物體在移動半個像素內成像。如果同樣的物體以1厘米/秒的速度移動，物體分辨率為1 pixel/微米，那么一秒中所需要的Z大曝光是1/10000.曝光設置的對快取決于所采用的相機，還有你是否能夠給物體足夠的光來獲得一幅好的圖像。