工业机器视觉采像系统原理和设计

前言

第1章 工业机器视觉系统组成和应用

1.1 工业机器视觉初印象

1.1.1 机器视觉的概念

1.1.2 工业视觉的优势和应用背景

1.2 工业机器视觉系统基础认知

1.2.1 人类视觉和机器视觉

1.2.2 工业机器视觉系统的基本组成详解

1.2.3 工业机器视觉系统的一般工作过程

1.3 工业机器视觉系统应用

1.3.1 工业机器视觉系统的四大应用

1.3.2 工业机器视觉系统的应用行业和发展趋势

习题

第2章 工业机器视觉成像系统工作原理

2.1 工业机器视觉系统工作原理

2.1.1 视觉系统工作原理和过程

2.1.2 工业相机成像原理和过程

2.1.3 工业级视觉集成应用系统

2.2 工业机器视觉核心载体——图像

2.2.1 图像及其三要素

2.2.2 数字图像

2.2.3 数字图像处理

习题

第3章 工业相机

3.1 工业相机背景基础知识

3.1.1 工业相机的发展历程简述

3.1.2 工业相机分类

3.1.3 工业相机主要特性参数

3.1.4 CCD芯片与CMOS芯片

3.2 工业相机结构和标准协议

3.2.1 相机硬件组成

3.2.2 相机的传输协议

3.3 面阵相机

3.3.1 面阵相机的成像原理和过程

3.3.2 面阵相机的关键参数

3.3.3 面阵相机的选型和系统集成

3.4 线阵相机

3.4.1 线阵相机的成像原理和过程

3.4.2 线阵相机的关键参数

3.4.3 线阵相机与面阵相机的区别

3.4.4 线阵相机的选型和系统集成

3.4.5 线阵相机的应用

3.5 智能相机和典型品牌相机

3.5.1 智能相机

3.5.2 面阵相机常见品牌

3.5.3 线阵相机常见品牌

习题

第4章 图像采集卡工业机器视觉采像系统原理和设计

4.1 图像采集卡的基本原理

4.2 图像采集卡的分类、应用及选用

习题

第5章 镜头

5.1 光学基础

5.1.1 光学基础定律

5.1.2 凸透镜成像

5.2 镜头基础知识

5.2.1 镜头的结构和原理

5.2.2 镜头的相关参数

5.2.3 镜头的分类

5.2.4 镜头的选型

5.3 远心镜头

5.3.1 远心镜头的定义

5.3.2 远心镜头的分类和原理

5.3.3 远心镜头的选型

5.4 典型镜头品牌

习题

第6章 光源

6.1 光源概论

6.1.1 光源在机器视觉系统中的重要作用

6.1.2 光源的种类

6.2 光的特性和参数

6.3 工业视觉LED光源

6.3.1 LED光源的优势

6.3.2 LED光源发光原理

6.3.3 LED的几种封装方式

6.3.4 LED主流光源

6.3.5 LED非标光源

6.4 光源控制器

6.4.1 光源控制器的工作原理

6.4.2 光源控制器的选型和使用

6.5 配光的艺术

6.5.1 常见的几种打光方式

6.5.2 配光中颜色的应用

6.5.3 其他配光结构的应用

6.5.4 光源的选型

习题

第7章 工业读码器

7.1 读码器的综合应用

7.1.1 读码器的应用背景

7.1.2 典型读码器的应用场景

7.2 码制的基础知识

7.2.1 一维码

7.2.2 二维码

7.3 条码设备

7.3.1 条码打印设备

7.3.2 条码识别设备

7.3.3 读码器的选型

7.4 典型工业读码器

习题

第8章 工业机器视觉硬件系统搭建实例

8.1 工业机器视觉系统教学和验证平台

8.1.1 恒途工业视觉简易平台搭建目的

8.1.2 恒途工业视觉实践平台的特点

8.1.3 恒途工业视觉简易平台的使用

8.2 案例1：识别物流纸箱上的条码

8.2.1 项目需求及工艺分析

8.2.2 硬件选型过程

8.2.3 光源选型

8.2.4 项目终效果和说明

8.3 案例2：手机屏AA区检测

8.3.1 项目需求及工艺分析

8.3.2 硬件选型过程

8.3.3 光源选型

8.3.4 项目终效果和说明

8.4 案例3：芯片胶水检测

8.4.1 项目需求及工艺分析

8.4.2 硬件选型过程

8.4.3 光源选型

8.4.4 项目终效果和说明

8.5 案例4：手机边框缺陷检测

8.5.1 项目需求及工艺分析

8.5.2 硬件选型过程

8.5.3 光源选型

8.5.4 项目终效果和说明

8.6 案例5：USB接口外壳缺陷检测

8.6.1 项目需求及工艺分析

8.6.2 硬件选型过程

8.6.3 光源选型

8.6.4 项目终效果和说明

8.7 案例6：零件分类

8.7.1 项目需求及工艺分析

8.7.2 硬件选型过程

8.7.3 光源选型

8.7.4 项目终效果和说明

8.8 案例7：药品有无检测

8.8.1 项目需求及工艺分析

8.8.2 硬件选型过程

8.8.3 光源选型

8.8.4 项目终效果和说明

习题

参考文献

本书以工业视觉系统中核心部件的原理和使用方法为主要内容，同时链接产业应用，介绍采像系统的选型和设计方法，提供较完整的视觉硬件系统理论和实践知识体系，让读者在工业实践中体验应用价值。本书编著者为一线工程师或高校教研人员。书中涉及的知识点和案例均为正在使用和即将大规模使用的技术热点，主要包括工业视觉理论基础、工业相机、镜头、光源、工业读码器和典型项目硬件搭建实例等模块。希望本书可以让初学者能更轻松地入门，对工业视觉有更深刻的认识，掌握工业视觉的基础理论和应用设计技术，也能更快地完成工业项目的应用实践。