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一种实用型机器视觉教学系统的构成及应用

一、机器视觉原理及发展概况

机器视觉是利用计算机和机以及辅助装置完成的视觉检测行业，目前，已经广泛的

应用到了工业生产中的检测、设计开发中的逆向工程等领域。从几微米的刻画到几

公里的建筑地理三维测量，都有不同类别的机器视觉系统在工作。目前，机器视觉系统的蓬

勃发展已经使得高校在机器视觉领域必须进行更深入的教学，以适应工业技术的发展。

传统的机器视觉教学大多数基于书本和课件，并且只是对于一些平面图像进行了简单的

处理，这种处理离真正的工业应用相差太远。另外，学生也无法从这种枯燥的图像处理算法

中找到乐趣，因此，寻求一种新的图像处理和机器视觉的实验方法势在必行。

二、机器视觉系统功能

机器视觉教学实验平台VS1600，是专门针对大学和研究机构开展工程应用型机器视觉

教学和研究而开发。能够实现OCR、尺寸测量、颜色检测、缺陷检测等机器视觉功能，其应

用方向可以覆盖机器视觉、工业生产、智能交通、等众多领域。

该平台提供多种机器视觉实际应用实验，如OCR-LCD数码管字符检测实验、OCR-盖

字符检测、OCR-键盘字符检测、PCB板电子元件字符检测、液位尺寸测量、管外形测量、

载带外形尺寸测量、连接器尺寸测量、线序检测、饮品液体颜色识别、药粒颜色识别、

印刷质量检测、接插件外形检测、开关状态检测等。依托这些实验案例，用户可以模拟实际

工业产线进行仿真训练。

同时，提供可用于快速二次开发的开发包，无需复杂编程就可以搭建自己的机器

视觉检测系统，解决实际应用中的各种特殊情况。使用MV-VS1600进行方案评估，

了去现场进行评估的时间、人力、物力，提高效率的同时还节省了成本。

并且由于VS1600的灵活性，足以应对各种各样的方案评估，可重复利用，并可基于其

进行高级研发。

特点：

1.任意小型工件的图像动态单帧/连续；

2.USB动态图像接口，百万像素高分辨率工业数字相机；

3.被物体图像大小、视场角、物距、焦距可调；

4.防反光白色环形LED45°光源；

5.高低速正反转模拟可调控制；

6.外触发定点图像；

7、多功能升降式物距微调机构。

三、机器视觉教学系统构成

机械模块

旋转平台模拟工业检测，给实验提供了可持续的环境，在教学过程中可以模拟各种

生产环境，也可用于系统的验证。

视觉模块

配套高分辨率工业相机，可以实现高精度检测；配套镜头，光源等保证取得最佳图像效果，

在教学过程中可以让学生深入理解影响系统精度的所有要素。

控制模块

采用高精度触发器，保证被测物体到固定位置时实现。

软件

高效图像处理软件，速度快，精度高，包含OCR、尺寸测量、颜色检测、缺陷检测四大功能

模块，涵盖教学和工业应用的所有方面。

另外，维视图像还为该系统配套了实验指导书，针对性的开设了机器视觉学习的数十个

实验，在利用该机器视觉系统开设的模式识别、数字图像处理课程中，通过理论模拟和实际

试验的结合，使原本枯燥的数学理论变得新颖，我们在机器视觉教学试验中进行了测试，效

果良好。