CN106899791A - 一种教学用视觉复用*** - Google Patents

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刘韬
张欣
蔡志敏
丁乐
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Suzhou Vocational University
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
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Abstract

本发明公开了一种教学用视觉复用***，包括：输送机构，用于将物料输送至CCD机构执行机构处；所述CCD机构执行机构，用于获取物料的图像信息，并将获取的图像信息发送至可编程程序控制器和显示模组；可编程程序控制器，用于抽取所获得的图像信息的目标特征，根据目标特征及预先设定的特征进行比较，进而通过比较结果来控制现场的设备作业，同时将比较结果发送至显示模组；显示模组，用于显示图像信息和比较结果。本发明能清楚地反映工厂生产线中的图像采集、图像处理等现象，具有直观显著的教学效果。

Description

一种教学用视觉复用***
技术领域
本发明涉及机械教学技术领域，具体地是涉及一种教学用视觉复用***。
背景技术
近年来，随着图像处理与模式识别技术的飞速发展，各大高校都相继开设了与图像处理和机器视觉相关的课程。但是目前不论是本科生教学还是研究生教学，目前大多数高校都只停留在基础理论知识的学习上，缺乏学生进行实际观察和操作的条件与环境，严重影响了教学的质量和效果。
因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
本发明旨在提供一种教学用视觉复用***，其能清楚地反映工厂生产线中的图像采集、图像处理等现象，具有直观显著的教学效果。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种教学用视觉复用***，包括：
输送机构，用于将物料输送至CCD机构执行机构处；
所述CCD机构执行机构，用于获取物料的图像信息，并将获取的图像信息发送至可编程程序控制器和显示模组；
可编程程序控制器，用于抽取所获得的图像信息的目标特征，根据目标特征及预先设定的特征进行比较，进而通过比较结果来控制现场的设备作业，同时将比较结果发送至显示模组；
显示模组，用于显示图像信息和比较结果。
优选地，还包括一机架和护罩，其中所述输送机构和所述CCD机构执行机构均设置在所述机架上端面处，所述护罩罩设在所述机架上，并且所述护罩的壳体上设有至少一个可视化窗口。
优选地，所述CCD机构执行机构具体包括:
第一检测单元，用于获取物料的组装位置图像信息；
第二检测单元，用于获取物料的形状图像信息；
通信机构，用于将获取的组装位置图像信息和形状图像信息发送至所述可编程程序控制器。
优选地，所述第一检测单元为智能相机检测单元。
优选地，所述第二检测单元为工业相机检测单元。
优选地，所述显示模组为显示屏。
优选地，所述显示模组设置在所述护罩的壳体上。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的教学用视觉复用***，能清楚地反映工厂生产线中的图像采集、图像处理等现象，具有直观显著的教学效果。
附图说明
图1为本发明所述的教学用视觉复用***的结构示意图(略去护罩)；
图2为本发明所述的护罩的结构示意图。
其中：1.输送机构，2.CCD机构执行机构，3.显示模组，4.机架，5.护罩，6.可视化窗口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，为符合本发明的一种教学用视觉复用***，包括：
输送机构1，用于将物料输送至CCD机构执行机构2处；
所述CCD机构执行机构2，用于获取物料的图像信息，并将获取的图像信息发送至可编程程序控制器和显示模组3；
可编程程序控制器，用于抽取所获得的图像信息的目标特征，根据目标特征及预先设定的特征进行比较，进而通过比较结果来控制现场的设备作业，同时将比较结果发送至显示模组3；该预先设定的特征可以包括合格和不合格两种特征，也可以包含多种(如合格中包含优秀、良好、及格等几个等级)，可以对现场有一个更精准的认定。本实施例优选包括优秀、良好、及格、不及格四个等级，并针对每一个等级设定特征值，将目标特征与该预设的特征值比较，落在哪一个等级上就可以判定其属于哪一等级。优选地，该可编程程序控制器同时也可以进行一些程序的编辑，编写相应的图像处理算法，而后借由显示模组3显示，可以更好的对比不同的算法。
显示模组3，用于显示图像信息和比较结果。在工业应用中，一般只会显示采集的结果合格与否，不会对其他
优选地，还包括一机架4和护罩5，其中所述输送机构1和所述CCD机构执行机构2均设置在所述机架4上端面处，所述护罩5罩设在所述机架4上，并且所述护罩5的壳体上设有至少一个可视化窗口6。优选地，所述可视化窗口6为透明玻璃门。
优选地，所述CCD机构执行机构2具体包括:
第一检测单元，用于获取物料的组装位置图像信息；
第二检测单元，用于获取物料的形状图像信息；
通信机构，用于将获取的组装位置图像信息和形状图像信息发送至所述可编程程序控制器。
优选地，所述第一检测单元为智能相机检测单元。
优选地，所述第二检测单元为工业相机检测单元。
CCD执行单元包括两套CCD检测单元，智能相机组成的第一检测单元和普通工业相机组成的第二检测单元。两套检测单元都分别由相机、光源、镜头等组合而成。由于数据采集过程为本领域技术人员的常规技术手段，故此次不在赘述。
下面以一具体实施例来对CCD执行单元进行具体说明。
1.第一检测单元：
相机：
品牌：海康威视
型号：MV-CA060-10GC
分辨率：3072*2048
传感器：1/1.8"卷帘快门CMOS
帧率：10fps
功耗：<3.5W@12VDC
工作温度：0-50℃
控制器：
品牌：海康威视
型号：MV-VB2100-032G
处理器：Intel E3845SoC，1.91GHz CPU
图形/视频：Gen7GPU
内存：4GB DDR3L内存
网络：2*RJ45Intel千兆网口
显示：2个独立HDMI显示输出
工作环境：-40℃～+60℃无风扇工作
符合标准：GigE Visioon
镜头：
品牌：海康威视
型号：MA1614M-MP
规格：定焦手动光圈百万像素镜头
焦距：16mm
光圈：F1.4-F16
工作温度：-10℃～50℃
光源：
品牌：华周
型号：HRS-70W60
电压：24V
功率：<4W
光源控制器
品牌：华周
型号：DKZ2-24V-2
电压：输入220V
输出24V
2.第二检测单元：
相机：
品牌：basler
型号:aca2500-14gc
分辨率：2592*1944
传感器：1/2.5"卷帘快门CMOS
帧率：14fps
功耗：<2.2W@12VDC
工作温度：0-50℃
符合标准：GigE Visioon
镜头：
品牌：理光
型号：FL-HC1614-2M
规格：定焦手动光圈百万像素镜头
焦距：16mm
光圈：F1.4-F16
工作温度：-10℃～50℃
光源：
品牌：华周
型号：HRS-70W60
电压：24V
功率：<4W
工控机：
品牌：研华
型号：IPC-7132MB-00XE-I7
支持母板：ATX/mATX/10插槽背板
前置I/O接口：USB*2
工作环境温度：0～40℃
尺寸(W*H*D)：200*330*430mm
电源：无电源，带ATX开关
千兆网卡
品牌：凌华(ADLINK)
型号：GIE62
端口数量:2/Ethernet
处理器类型:82574L
数据速率:1000Mb/s
接口类型:Ethernet,PCIe
工作电源电压:3.3V,12V
工作电源电流:200mA,1.5A
工作温度:0～55℃
尺寸(W*L):129.5mm x 111.15mm
优选地，所述显示模组3为显示屏。
优选地，显示屏采用广运成品牌。
型号：GYC1701Q0
尺寸：17寸
分辨率：1280*1024
I/O端口：15-pinD型VGA接口，O型Vedio接口，DC电源输入，RS-232接口，USB接口。
操作***支持：
DOS,Linux,Max,Windows95/98/NT/CE/2000/XP/Win7/Win8
优选地，所述显示模组3设置在所述护罩5的壳体上。
本实施例的***安装规格如下表。
机器视觉***广泛应用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。本***能够符合《数字图像处理》、《图像处理、分析与机器视觉》、《机器视觉算法与应用》、《PLC编程及应用》等课程的实训教学要求，能够代表典型的工业生产中机器视觉的实际应用，能清楚地反映工厂生产线中的图像采集、图像处理等现象。
主要特点如下：
1)***根据操作者选择不同尺寸的工件，调用相应程序进行尺寸检测并输出结果。
2)具有对错误工件及时准确发出剔除控制信号、剔除废品的功能
3)实时显示检测画面，具有存储和实时察看错误工件图像功能
4)能充分体现出工学结合。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种教学用视觉复用***，其特征在于，包括：
输送机构，用于将物料输送至CCD机构执行机构处；
所述CCD机构执行机构，用于获取物料的图像信息，并将获取的图像信息发送至可编程程序控制器和显示模组；
可编程程序控制器，用于抽取所获得的图像信息的目标特征，根据目标特征及预先设定的特征进行比较，进而通过比较结果来控制现场的设备作业，同时将比较结果发送至显示模组；
显示模组，用于显示图像信息和比较结果。
2.如权利要求1所述的教学用视觉复用***，其特征在于：还包括一机架和护罩，其中所述输送机构和所述CCD机构执行机构均设置在所述机架上端面处，所述护罩罩设在所述机架上，并且所述护罩的壳体上设有至少一个可视化窗口。
3.如权利要求1或2所述的教学用视觉复用***，其特征在于：所述CCD机构执行机构具体包括:
第一检测单元，用于获取物料的组装位置图像信息；
第二检测单元，用于获取物料的形状图像信息；
通信机构，用于将获取的组装位置图像信息和形状图像信息发送至所述可编程程序控制器。
4.如权利要求3所述的教学用视觉复用***，其特征在于：所述第一检测单元为智能相机检测单元。
5.如权利要求3所述的教学用视觉复用***，其特征在于：所述第二检测单元为工业相机检测单元。
6.如权利要求1-5任一所述的教学用视觉复用***，其特征在于：所述显示模组为显示屏。
7.如权利要求2所述的教学用视觉复用***，其特征在于：所述显示模组设置在所述护罩的壳体上。
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