数字三维视觉技术实际应用汇总

数字三维视觉技术应用汇总

一、互动展项

互动展项摆脱了传统展示灌输式的展陈手段，增强了展示内容与参观游客之间的双向互动，提升了数字展厅的参与性，吸引游

客眼球与参与度的展陈效果成为各大展馆追逐的数字展厅必备展项。

可在常规多媒体互动展项中，将多点互动触摸技术、互动投影技术、电子虚拟翻书技术、增强现实技术应用到在数字展厅的地

面、展项表面、墙体、穹顶等多方位全空间，随时为参观者提供高效有趣的数字多媒体互动体验；还有导览机器人、读书机器

人；多人射击靶点识别、多屏多点互动；高清摄影人脸美容；虚拟主持人、虚拟旅游摄影、虚拟望远镜；奇异魔镜、3D投影秀、遗址幻影观景台等新创意互动展示项目。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

1、多点互动触摸

多点互动触摸系统具体的表现形式有互动桌、互动墙、互动吧台，运用先进的计算机动作感应技术，获取并识别人的手指的自

然动作，轻松实现图像的点击、缩放、三维旋转、拖拽等互动效果。应用多点互动触摸系统，参观者不仅可以观看到高画质投

影的图像，同时也可用手指触摸玻璃表面，选择自己感兴趣的内容，或对相关信息进行查询。如一定时间内无人触摸时，系统

可自主播放设置好的信息内容，当有人触摸时，则自动切换为互动式信息展示状态。

互动桌不仅是摆放物件的地方，它更是浏览信息、娱乐、工作的窗口。它的应用很多，游客不仅可以与里面的虚拟场景进行

互动；还可以把它当作设计、玩游戏、点餐、娱乐的平台，而游客的双手就是鼠标。数虎图像自主研发的多点触摸功能可以支

持多人同时娱乐和工作，是一张惊喜不断活跃的桌子。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

多点触摸展项需要具有很高的可靠性和可用性，是互动触摸技术发展的方向。可靠性是指我们能以最高粒度准确捕获到屏幕上

所有触点的原始数据，尽可能减少屏幕触点定位不准带来的混乱问题的能力。可用性是指众多功能强大的应用可在不同大小的

屏幕上受益于双手或两个手指以上的屏幕操控的能力。3D互动游戏、键盘输入和地图操作等都是使用这种触摸屏功能的一些主

要对象。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

墙面多点互动触摸：这是一面灵动之墙，观众可以用身体动作操控画面，根据自己的喜好调阅感兴趣的内容，与画面里的虚

拟人物互动交流，身临其境的感受并操控虚拟场景，观众甚至可以在互动墙上用手任意涂鸦，是一种非常有效并且有趣的，展

示信息的新载体。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

地面互动是一个聚积人气的好方式。当观众走过互动区域时，通过视觉识别系统识别，该观众的动作、行为，可以融入制作

好的画面，与之进行实时交互。它包含了非常广泛的应用：可以让你“步行”在水面上，脚下涟漪朵朵，调皮的鱼儿机灵地躲避

你的脚步。也可以让花朵盛开，藤蔓跟着你的脚步长开延伸，是有效营造特殊气氛和效果的一种互动产品。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

2、互动投影

互动投影根据投影的区域对象可以分为地面互动投影、墙面互动投影、立面互动投影（背投互动投影）、台面互动投影（桌面互动投影）和球面互动投影，通过视觉识别系统判断经过该区域的观众的手或者脚的动作，从而实现相应的预先制作好的互动效

果。互动投影展示的内容非常丰富，包括图片，文字，动画，影像，尤其是各种好玩的互动小游戏能够很好的调动观众的参与

积极性，方便聚拢人气，目前在各大中型展馆和大型展会的企业特装展台有广泛的应用。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

3、增强现实

增强现实也叫混合现实。数虎图像增强现实产品，通过计算机技术，将虚拟信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实

时叠加到同一个画面或空间中同时存在；再通过硬件和软件系统的协调作用，使得身处其中的用户可以以更加自然的方式与环

境中的真实和虚拟物体进行三维实时交互。实现了虚拟信息与真实世界的无缝连接，为虚拟世界和现实世界的接轨提供了空间，

将用户花在切换和对应现实与虚拟世界上的时间和工作量降低，使计算机界面和用户眼中的世界完美地合二为一。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

二、电子沙盘

将电子沙盘展示形式与沙盘影像数字内容紧密结合，使数字沙盘影像与所要表现的规划、成果、流程等内容完美融合，利用数

字影像与三维电子沙盘以及大型led显示屏幕多角度沙盘演示将客户需求体现在电子沙盘系统中，为客户提供从创意策划到影像数字内容到最终电子沙盘融合显示的一站式电子沙盘集成方案服务。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

按照数字沙盘的技术实现特点可以分为互动沙盘，互动投影沙盘，三维立体数字沙盘，多媒体互动电子沙盘，大面积多通道声

光电数字沙盘，双通道声光电（LED）数字沙盘等等。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

数字沙盘既能满足参观者近距离观赏的习惯，又融合了表现力丰富的声光电元素，参观者既可以自行观看，又可以参与个性互

动。由于数字沙盘科技含量高，新奇感强，展示角度和内容丰富多样，越来越受到各行业客户的青睐和好评。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

1、互动投影沙盘

互动投影沙盘又称数字沙盘投影系统，分为实体模型与虚拟影像相结合及全虚拟两种。

实体模型与虚拟影像相结合的数字沙盘投影就是以计算机技术为核心的现代高科技手段生成逼真的三维图像模型，借助投影

显示设备或其他显示设备把计算机上的三维或四维图形图像模型显示到台面上。具体地说，就是将模拟的三维立体影像精确投

影到实体模型的相应位置，与实体沙盘互动展示的演示相映成辉，使沙盘的演示效果更加形象、生动，还可以是桌面投影、地

面投影、墙面壁投影显示等，参观者以自然的手势动作与大屏幕投影的三维模型交互作用，多方位多层次浏览查询，从而快速

地获取简明、精确、优美、逼真的动态信息。

投影沙盘还可通过集成遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和三维仿真技术（VR）建立的三维可视化虚拟仿真地理信息系统。另外,还能将互动投影的三维数字沙盘与传统的物理沙盘模型进行无缝的结合，真正的做到交互式的互动，使整个系统活起来。

預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

2、三维立体数字沙盘

又称三维沙盘、三维数字沙盘、数字沙盘系统等，它是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑、场景、效果，可以在

数字场景中任意游走、驰骋、飞行、缩放，从整体到局部再从局部到整体，无所限制。用三维数字技术搭建的三维数字城市、虚拟样板间，交通桥梁仿真、园林规划三维可视化、古建三维仿真、机械工业设备仿真演示借助pc机、显示系统等起到展示、解说、指挥、讲解等作用。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

3、互动触摸电子沙盘

互动触摸沙盘和其他沙盘最大的区别就是可以和沙盘系统互动，之前的沙盘只是单方面的展示，没有交互功能，互动沙盘系统

集合了互动多媒体控制系统、动力系统、三维立体仿真技术、投影系统、声学系统、光学系统等先进的声光电技术，可以发挥

最大的展示要求和最炫的展示效果，结合互动多媒体技术使得互动沙盘系统有了更个性化的展示方式，特别适合展会、展厅等

对互动有要求的场合使用。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

三、全息投影

1、360全息

360全息也称360度全息、360度全息成像、三维全息影像、全息三维成像、裸眼3D全息，360全息是由透明材料制成的四面锥体，四个视频发射器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上，汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。

360全息影像系统由柜体、分光镜、射灯、视频播放设备组成，基于分光镜成像原理，通过对产品实拍和构建三维模型的电

脑数字处理，然后将拍摄的的产品影像和产品三维模型影像叠加进场景中，构成了动静结合的360全息影像。360全息适合展示细节或内部结构较丰富的物品，如名表、名车、珠宝、工业产品、企业标识、也可表现人物、卡通等，不需要人们佩戴任何偏

光眼镜，在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效，给人以视觉上的强烈冲击，是一种科技含量高，新颖性强，

广受大中型展馆欢迎的多媒体展项。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。

2、全息投影

全息投影，也叫互动魔镜，互动橱窗，纳米透明触摸屏，是采用粘贴在玻璃或者亚克力材料上的进口的全息膜配合投影的影像

内容来展示产品，没有展示全息投影的时候玻璃和亚克力是完全透明的，开始展示的时候就会“突然”出现清晰地全息投影，并且还能通过触摸和影像精彩互动。全息投影是一种对比强烈，效果神奇，心理意外感强烈的一种高科技多媒体展项。

全息投影具有诸多优点：形状任意，安装简单；影像清晰，双面成像，新奇感强。全息投影应用非常广泛，各类大中型展馆、

体育馆、电影歌剧院、婚纱摄影、银行、百货商店、宾馆饭店、连锁店、机场、车站、地铁以及任何有店面、橱窗营业场所、

大楼玻璃外墙，运用全息投影，都可以获得“公司介绍”、“产品展示”、“活动宣传”等很好的推广效果。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。

3、空气成像

空气成像也称空气雾幕立体成像、空中立体成像、雾屏成像等，空气成像使用一层很薄的水雾墙代替传统的投影幕，直接在“空气”中形成影像；互动的时候人的手也可以直接在虚无的“空气中”抓来抓去，甚至真人也能如梦如幻的自由出入影像画面，轻松

实现神奇的在科幻电影大片里面才能看到的互动功能，空气成像堪称是最刺激的高科技多媒体展项之一。

空气成像系统包括一台投影机和一个空气屏幕系统，空气屏幕系统可以制造出由水蒸气形成的雾墙，观众看到的将会是漂浮

在空气中的影像或影片。这些影像由于空气墙分子的不均衡运动，可以形成层次感和立体感很强的图像，呈现类似3D图像的质感。空气成像市场前景广阔，在科技馆、博物馆、规划馆、舞台剧院、演艺场馆、媒体展览机构、大型商场门口、迪厅、KTV、旅游景区、主题公园，娱乐场所，新产品发布会、主题教育馆、儿童科学乐园等均可应用。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。

4、幻影成像

幻影成像是利用光学错觉原理，将拍摄的或者电脑数字制作的影像投射到现实的场馆实景中的特定的位置，产生了一种“立体幻影”与“现实场景”巧妙地融合为一体的逼真的视觉展示效果，根据需要配上声音，灯光，气味、烟雾等，虚实莫测，如梦如幻，

给人留下极为深刻的印象。

幻影成像系统由立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统组

成，可以实现大的场景、复杂的生产流水线、大型产品等的逼真展示。360度幻影成像,将三维画面悬浮在实景的半空中成像，

营造了亦幻亦真的氛围，具有强烈的纵深感，真假难辩。

幻影成像对于演示科学规律，讲述企业发展故事等有很好的效果，应用的领域有各类博物馆、城市规划展示馆、科技馆、档

案馆、娱乐厅、展览会、博览会、图书馆、名人故居等。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。

5、镜面成像

镜面全息投影系统是一块高性能的双面显示屏幕，它具有视觉平方所有产品在清晰显像、耐光亮等优点。同时，它又是一

面镜子。利用综合衍射图技术与魔术光学镜面涂层完美结合，成就了拥有高贵魅力的镜面全息投影系列。

投影数字内容画面经过屏幕的光学处理，显像格外柔和细腻。镜面全息系统拥有180°的绝对可视角度和双面显示性能，使其成为强大的视觉欣赏与传播工具。

镜面屏幕未工作时，如镜子般的表面流光溢彩，高贵非凡，摇身一变成为靓丽的装饰道具，成为配合高尚、时尚、科技的整

体装潢风格的点睛之笔。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

6、全息互动系统

四、显示系统

显示系统是指包括立体大屏幕显示系统、多通道环幕显示系统、球幕显示系统、穹幕显示系统等多种显示尺寸的影像显示系统。

显示系统画面可应用于城市形象展示、城市宏图规划展示、楼盘建设展示、电影院、展览馆展示等。其演示画面清晰逼真，观

景者有如亲临现场实地考察，宣传效果非同凡响。由于投影效果受外界光线影响，显示系统更适合室内展示使用。可实现3D立体景观、400英寸超大画面，甚至更大的巨幅画面。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。

五、虚拟现实

虚拟现实，英文名为Virtual Reality ，也被称之为三维虚拟现实和虚拟现实仿真。这一名词是由美国VPL 公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在二十世纪八十年代初提出的，我国著名科学家钱学森将它翻译为灵境技术。虚拟现实一般应用在工业仿真制

作和工业仿真实验室、城市三维仿真漫游、建筑漫游、古建筑三维复原、院校虚拟现实实验室等，总的来说有演示的需求，就

有虚拟现实应用需求。虚拟互动演示应用的领域非常广泛：城市规划、建筑漫游、房地产销售（数字楼盘）、园林建筑规划、古迹复原、虚拟旅游、产品演示、实训教学、医学模拟、军事模拟、灾震预案、流程模拟、产品装配、模拟驾驶、地下管线、数

字科博馆、视景仿真等领域。在大中型展馆中，虚拟现实产品也是一种重要的多媒体展项。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。

1、虚拟漫游系统

虚拟漫游，是虚拟现实（VR）技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快。由于有可贵的3I 特性——沉浸感、交互性和构想性，使得沿用固定漫游路径等手段的其他漫游技术和系统无法与之相比。虚拟建筑场景漫游或

称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合。前者是基础，后者是系

统运行方法。

虚拟漫游系统是一种应用越来越广泛、前景十分看好的技术领域。在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业，在虚拟战

争演练场和作战指挥模拟训练方面，在游戏设计与娱乐行业，乃至在促进未来新艺术形式诞生等方面，它都大有用武之地，而

且代表着这些行业的新技术和新水平。

1）虚拟广告：建筑师或规划师可将其设计、规划方案或其理念三维地呈现出来，让投资方或审查者“身临其境”地在漫游中进行多角度体验性观察，找出不理想之处并当即加以改进，以免交付后特别是施工后再去更改设计。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。

2）电脑游戏：高尚的电脑游戏活动，不仅可达到劳逸交替、消除疲劳的目的，还有陶冶情操和启发想象的益智作用。电脑游

戏节目主要是脚本编排下的虚拟人在人造场景中的行为变化。因此虚拟建筑场景漫游技术在该领域的应用和影响举足轻重。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。

3）虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练：战场虚拟仿真和指挥模拟训练具有虚拟仿真技术的各种优点，例如安全性、可重复

性、经济性、战场环境难度可调性、方便对抗模拟、容易实现各种战术设定等等。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

2、数字样板间展示系统

何谓数字样板间展示系统？简单地说，就是利用Web3D的引擎技术，用动画虚拟数字技术结合电影的表现手法，将样板间立体

化。据悉，在数字样板间里，前来参观的人可以像观看3D大片一样看样板间，可以进入样板间的每一个房间进行漫游，了解房

间的每一处结构，户型空间大小以及整体居住舒适感，体验房间里的所有家具摆设、装修风格。在数字化样板间里，还能模拟

未来的生活起居，使参观者能身临其境地进行全方位漫游，在虚拟的房间中体验未来的生活。

数字样板间能实现沉浸现场感、自主参与性以及信息双向互动三大特性的立体展示效果。购房人不用去实体样板间，只需要

轻轻按一下按钮，就可以像看3D大片一样欣赏房间里的所有布局、家具摆放，感受未来的生活场景……輒峄陽檉簖疖網儂號

泶。

3、军事模拟仿真

军事模拟仿真是从武器装备仿真发展起来的一个研究领域，泛指与军事有关的所有仿真技术、仿真系统或仿真方法。由于它来源于系统仿真领域，所以它只能是系统仿真中的一个应用领域，与工业仿真、能源仿真等相对应。军事仿真可以说是工业界的一个概念，更多地从技术角度强调武器装备的仿真与应用，但近年来也逐步增加了作战仿真的内容。而战争模拟则是军方的概念，更多地从战争、作战的角度进行研究，尽管两者研究的方法和范围有很多相近之处。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。

4、网上看房系统

根据开发商的销售需要，对楼盘各种户型制作全景仿真的样板房，让虚拟样板房与真实样板房实现高度一致。既可免除样板房参观现场组织之苦，又可避免真实样板房污损、变旧、易受环境影响等弊端。仿真样板房可以提供接近真实的光照模拟，让观看者直观感受到一年四季中房间阳光照射的情况。

通过网上看房展示系统，客户可从全局的角度去观赏地产开发商所营造的楼盘全景，通过全景鸟瞰功能，从高空中俯瞰整个楼盘，更能彰显开发商与设计者对楼盘全局的把握、精巧的构思，从气势上大大提升楼盘的形象。此外，观看者可在虚拟的建筑环境中自由走动，体验真实环境中可看到的实地景象。

此外，网上看房展示系统可逼真地表现未来花园中的的生活设施、水塘游廊、花草灌木、山石小景等，并可展现儿童嬉戏、悠闲漫步、运动健身等生活场景。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。

六、体感技术

七、其他高科技点触摸投影

在这个科技飞速发展的时代，通过各种触摸屏幕来操纵移动设备已经不过瘾了。日前Light Blue Optics就发布了一款微型投影仪Light Touch，极具科幻色彩的是，Light Touch可以投影出一块10寸大小800×480像素WVGA 分辨率的触摸屏，通过红外线感应技术能够支持手指的操纵，然后用WiFi或蓝牙连接进入互联网。想象一下用投影触

屏来点餐或是开会，真像是美国科幻片里的场景呢！凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。

多点互动触摸桌升级未来有望摆脱鼠标操作电脑

麻省理工学院流媒体实验室近日向人们展示了其目前正在研发的最新技术，其中包括一个可当触摸屏使用的多点互动触

摸的桌子。让人们管窥在不久的未来，电脑与我们的日常生活如何互动。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。

让电脑与日常生活互动

麻省理工学院的流接口研究小组展示了其研究的LuminAR系统，这套系统可通过手势多点互动触摸操作，利用日常生活中各种装置的表面进行运算，比如，咖啡桌的桌面可以“化身”为计算机，让日常生活与电脑完美互动。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。

该系统配备了电源、投影仪和传感器以及一块英特尔公司生产的原子芯片处理器，研究人员将投影仪、电脑和传感器整合成一组灯组，该系统同多点互动触摸系统原理近似又更接近计算机智能化，能够追踪人的手势，也能够对图片进

行投影。使用者可运用手势把桌面当做电脑键盘来使用，或者用手势启动一场Skype视频会议。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。

麻省理工该小组致力于研究让人们可以告别鼠标的方式，采用多点互动触摸的形式可使用户逐渐不需要鼠标就能

操作计算机。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。

《机器视觉及其应用》习题

第一章机器视觉系统构成与关键技术 1、机器视觉系统一般由哪几部分组成？机器视觉系统应用的核心目标是什么？主要的分 成几部分实现？ 用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断的装置。组成：光源、场景、摄像机、图像卡、计算机。用机器来延伸或代替人眼对事物做测量、定位和判断。三部分：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。 2、图像是什么？有那些方法可以得到图像？ 图像是人对视觉感知的物质再现。光学设备获取或人为创作。 3、采样和量化是什么含义？ 数字化坐标值称为取样，数字化幅度值称为量化。采样指空间上或时域上连续的图像（模拟图像）变换成离散采样点（像素）集合的操作；量化指把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换。采样和量化实现了图像的数字化。 4、图像的灰度变换是什么含义？请阐述图像反色算法原理？ 灰度变换指根据某种目标条件按照一定变换关系逐点改变原图像中每一个像素灰度值，从而改善画质，使图像的显示效果更加清晰的方法。对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反。 第二章数字图像处理技术基础 1、对人类而言，颜色是什么？一幅彩色图像使用RGB色彩空间是如何定义的？24位真彩 色，有多少种颜色？ 对人类而言，在人类的可见光范围内，人眼对不同波长或频率的光的主观感知称为颜色。 一幅图像的每个像素点由24位编码的RGB 值表示：使用三个8位无符号整数（0 到255）表示红色、绿色和蓝色的强度。256*256*256=16,777,216种颜色。 2、红、绿、蓝三种颜色为互补色，光照在物体上，物体只反射与本身颜色相同的色光而吸 收互补色的光。一束白光照到绿色物体上，人类看到绿色是因为？ 该物体吸收了其他颜色的可见光，而主要反射绿光，所以看到绿色。 3、成像系统的动态范围是什么含义？ 动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为： D = lg（Power_max / Power_min）×20； 对于一个底片扫描仪，动态范围是扫描仪能记录原稿的灰度调范围。即原稿最暗点的密度（Dmax）和最亮处密度值(Dmin)的差值。 我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg（Io/I）。那么假设有一张胶片，扫描仪向其投射了1000单位的光，最后在共有96%的光通过胶片的明亮（银盐较薄）部分，而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为： Dmin=lg（1000/960）= 0.02； 后者的密度为： Dmax=lg（1000/40）= 1.40 那么我们说动态范围为：D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。

视觉检测原理介绍

技术细节 本项目应用了嵌入式中央控制及工业级图像高速传输控制技术，基于CCD/CMOS与DSP/FPGA的图像识别与处理技术，成功建立了光电检测系统。应用模糊控制的精选参数自整定技术，使系统具有对精确检测的自适应调整,实现产品的自动分选功能。 图1 控制系统流程图 光电检测系统主要通过检测被检物的一些特征参数(灰度分布,RGB分值等)，从而将缺陷信息从物体中准确地识别出来，通过后续的系统进行下一步操作，主要分为以下几部分 CCD/CMOS图像采集部分 系统图像数据采集处理板中光信号检测元件CCD/CMOS采用进口的适合于高精度检测的动态分析单路输出型、保证实际数据输出速率为320MB/s的面阵CCD/CMOS。像素分别为4000*3000和1600*1200，帧率达到10FPS。使用CCD/CMOS 作为输入图像传感器，从而实现了图像信息从空间域到时间域的变换。为了保证所需的检测精度，需要确定合理的分辨率。根据被检测产品的大小,初步确定系统设计分辨率为像素为0.2mm。将CCD/CMOS接收的光强信号转换成电压幅值，再经过A/D转换后由DSP/ FPGA芯片进行信号采集，即视频信号的量化处理过程，图像采集处理过程如图所示：

图2 图像采集处理过程 数据处理部分 在自动检测中，是利用基于分割的图像匹配算法来进行图像的配对为基础的。图像分割的任务是将图像分解成互不相交的一些区域，每一个区域都满足特定区域的一致性，且是连通的，不同的区域有某种显著的差异性。分割后根据每个区域的特征来进行图像匹配，基于特征的匹配方法一般分为四个步骤：特征检测、建立特征描述、特征匹配、利用匹配的“特征对”求取图像配准模型参数。 算法基本步骤如下: 1)利用图像的色彩、灰度、边缘、纹理等信息对异源图像分别进行分割，提取区域特征； 2)进行搜索匹配，在每一匹配位置将实时图与基准图的分割结果进行融合，得到综合分割结果； 3)利用分割相似度描述或最小新增边缘准则找出正确匹配位置。 设实时图像分割为m个区域，用符号{A1，A2，… Am}表示，其异源基准图像分割为n个区域，用符号{B1，B2，…Bn}表示。分割结果融合方法如下: 在每一个匹配位置，即假设的图像点对应关系成立时，图像点既位于实时图中，又位于其异源基准图像中，则融合后区域点的标识记为：（A1B1，A1B2，…，A2B1，A2B2，…）。标识AiBj表示该点在实时图中位于区域i，在基准图中位于区域j。算法匹配过程如下图所示：

机器视觉课后心得体会

. ;.. 经过机器视觉技术及应用这门课程的学习，我觉得受益匪浅。可以说这门课 程更偏重于实践，也很好的锻炼了我们，老师讲课很认真，ppT准备的很详细，对于一些关键问题的讲解更是深入浅出。机器视觉技术，即采用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品即图像摄取装置，分CMOS 和CCD两种把图像抓取到，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，但并不仅仅是人眼的简单延伸，更重要的是具有人脑的一部分功能一一从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。 机器视觉不同于计算机视觉，它涉及图像处理、人工智能和模式识别，机器视觉是将计算机视觉应用于工业自动化。 目前在机器视觉系统中；CCD 摄像机以其体积小巧、性能可靠、清晰度高等优点得到了广泛使用。机器视觉伴随计算机技术、现场总线技术的发展，技术日臻成熟，已是现代加工制造业不可或缺的产品，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在未来的几年内，随着中国加工制造业的发展，对于机器视觉的需求也逐渐增多；随着机器视觉产品的增多，技术的提高，国内机器视觉的应用状况将由初期的低端转向高端。加之机器视觉的介入，自动化将朝着更智能、更快速的方向发展。 通过本课程的学习，我们掌握了一些机器视觉方面的基本知识。这门课对于我们生活方面有很大的实用性，可以让我们了解到机器视觉的基本构造，对成为技术应用型人才，适应社会和培养实践能力与技能都起到了很大的作用。这样的学习让我们将知识更灵活的运用，更好的将知识和实践结合在一起并转化为技能。 通过这门课程的学习，我们懂得更多，收获更多，提升了自身操作能力的同时又学到了很多东西，我相信在以后的课堂学习和实践学习中可以掌握更多更深入的知识，不断的提高自身的学习与应用能力。

三维动画毕业设计论文

三维动画毕业设计论文 摘要：本文从三维动画短片中的视觉效果出发，对动画短片中涉及的三维动画制作，后期特效制作方法进行了详细的阐述，并解析归纳了适用于短片动画的，相关三维动画及其后期处理的制作方法，总结出为达到该动画短片视觉效果可行的制作解决方案。结合该短片的特点，提出了为达到导演预期效果使用到的处理方法。 关键词：三维动画，后期合成，制作方法 3D Animation Short Subject THE NIGHT PARTY ABSTRACT：This text is from the 3D animation short subject THE NIGHT PARTY of the visual effect set out, expect the special effect creation's method to carry on to elaborate in detail towards involving in the animation short subject of 3D animation creation, behind, and analyzed to induce to be applicable to a short subject animation of, related and 3D animation and afterward expect the creation method for handle, tally up for attain that visual effect of the animation short subject viable creation https://www.wendangku.net/doc/1b15209694.html,bine the characteristics of that short subject, put forward for attain treatment that direct expectation effect's usage. KEY WORDS: 3D animation, expect to synthesize behind, create a method 1 《夜店惊魂》的视觉效果目标 1.1 影片视觉风格定位 这部三维动画短片《夜店惊魂》，作为毕业设计，我们给自己制定了较高的影片质量目标。为了能形成统一的，有性格的动画短片，我们在做一切动作之前先给影片做一个整体的风格定位。经过多种风格的实验选择，我们最终确定了这种诡异又天真，邪恶又可爱的整体定位。对美与丑的划分淡化，一切都是合理又和谐的，善与恶总是这样和谐的统一的，表面的善恶也只是一种形式。[1] 1.2 参考与借鉴动画大片 我们在确定影片风格的时候非常庆幸的也看到了西方也有一些类似

机器视觉检测

机器视觉检测 一、概念 视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分 CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。 2、典型结构 五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡、软件 1.照明 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前没有通用的照明设备，具体应用场景选择相应的照明装置。照射方法可分为： 分类具体说明优点 背向照明被测物放在光源和摄像机之 间能获得高对比度的图像 前向照明光源和摄像机位于被测物的 同侧 便于安装 结构光将光栅或线光源等投射到被 测物上，根据它们产生的畸 变，解调出被测物的三维信 息 频闪光照明将高频率的光脉冲照射到物

体上，摄像机拍摄要求与光 源同步 2.镜头 镜头的选择应注意以下几点：焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影响至目标的距离、中心点/节点、畸变。 3.相机 按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。 要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机：线扫描CCD 和面阵CCD；单色相机和彩色相机。 为优化捕捉到的图像，需要对光圈、对比度和快门速度进行调整。 4.图像采集卡 图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口。将图像信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。通过它，可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中。 5.软件 视觉检测系统使用软件处理图像。软件采用算法工具帮助分析图像。视觉检测解决方案使用此类工具组合来完成所需要的检测。是视觉检测的核心部分，最终形成缺陷的判断并能向后续执行机构发出指令。常用的包括，搜索工具，边界工具，特征分析工具，过程工具，视觉打印工具等。 3、关键——光源的选择 1.光源选型基本要素： 对比度机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特

机器视觉技术发展现状文献综述

机器视觉技术发展现状 人类认识外界信息的80%来自于视觉，而机器视觉就是用机器代替人眼来做 测量和判断，机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样，通过视觉观察和理解 世界，具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科，同时也是一个交叉学科，取“信息”的人工智能系统，其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用，并逐渐进入我们的日常生活。 机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究，从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能，再现于人类视觉有关的某些智能行为，从客观事物的图像中提取信息进行处理，并加以理解，最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术，其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等，这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。 机器视觉强调实用性，要能适应工业现场恶劣的环境，并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性，要求高速度和高精度，且具有非接触性、实时性、自动化和智能 高等优点，有着广泛的应用前景[1]。 一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号，然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统，并根据像素分布、亮度和颜色等信息，将其转换成数字化信息。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、 数量、位置和长度等，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。 机器视觉一般都包括下面四个过程：

3D动画短片的制作毕业设计

摘要 3D动画是近年来新兴的产业，发展势头强劲，已经越来越多的应用到电影、游戏、广告、建筑等等产业中，推动了这些产业的巨大发展。随着技术的进一步发展，3D动画的应用会越来越广泛，熟悉与应用3D动画则显得尤为重要。 随着3D产业的兴起，配套的电脑制作软件也在不断地完善。电脑制作软件以其制作动画的方便快捷，制作程序简单，可操作性强且易修改、易复制、易传播的特点，已迅速渗透到与美术设计相关的各个行业中，成为广大美术设计人员的得力助手。而3ds max又是其中的佼佼者，所以本文主要介绍运用3ds max制作动画的技巧。 本文通过对3D动画短片的制作过程进行详细的介绍，其中主要介绍角色动画的制作，从而了解基本的动画制作知识，掌握运用3ds max进行动画创作的技巧，掌握小型动画视频的制作流程及各步骤的具体细节,达到有能力独立制作动画短片的水平。 关键字：3DS MAX；角色动画；动画短片

Abstract 3D animation is the emerging industry in recent years, the strong development momentum, more and more have applied to films, games, advertising, construction, and so on in the industry, and promote the great development of these industries. With the further development of technology, 3D animation applications will become increasingly extensive and familiar with the application of 3D animation, it is particularly important. With the rise of 3D industry, supporting the production of computer software is constantly improving. Computer-generated animation software with its production of the conveniences and shortcut, making procedures simple and easy to operate and easy to modify, easy to copy, easy to spread the characteristics of the rapid penetration of art and design related to the various industries, a majority of the design of effective Assistant. And 3ds max also is one of the best, so this paper on the use 3ds max animation production skills. The article is based on 3D animation film of the production process in detail, which introduces the character animation production, to understand the basic knowledge of animation production, have to use 3ds max animation creative skills, master the small animation and video production processes The details of the steps to achieve a production capacity of independent animation films level. Keywords：3DS MAX; Character animation; Animated shorts

机器视觉及工程应用matlab实例分析

clear all; clc; %RGB分量显示（如图1所示） I=imread('C:\Users\bjut\Desktop\机器视觉\北工大.jpg');%读取图片R=I(:,:,1);%图片中的红色元素存在R中 G=I(:,:,2);%图片中的绿色元素存在G中 B=I(:,:,3);%图片中的蓝色元素存在H中 figure(1) subplot(2,2,1);%生成2*2个子图，当前激活第1个子图 imshow(I);%显示图片 title('原始图像');%图片标题 subplot(2,2,2);%生成2*2个子图，当前激活第2个子图 imshow(R);%显示图片 title('R分量图像');%图片标题 subplot(2,2,3);%生成2*2个子图，当前激活第3个子图 imshow(G);%显示图片 title('G分量图像');%图片标题 subplot(2,2,4);%生成2*2个子图，当前激活第4个子图 imshow(B);%显示图片 title('B分量图像');%图片标题 图1 RGB分量显示

%彩色直方图均衡化（如图2） R1=histeq(R);%对各分量直方图均衡化，得到各分量均衡化图像 G1=histeq(G); B1=histeq(B); I1=cat(3,R,G,B);%创建三维矩阵，R为第一页，G为第二页，B为第三页HSV=rgb2hsv(I);%RGB转换成HSV V=HSV(:,:,3); V=histeq(V);%直方图均衡化 HSV(:,:,3)=V;%明亮度调节 I2=hsv2rgb(HSV); %HSV转换成RGB figure(2);%显示图像 subplot(1,2,1); imshow(I1); title('RGB各分量均衡化'); subplot(1,2,2); imshow(I2); title('V分量均衡化'); 图2 彩色直方图均衡化 %灰度图像伪彩色处理（如图3（a）） I=imread('C:\Users\bjut\Desktop\机器视觉\北工大灰度.jpg'); figure(3); imshow(I); title('灰度图像'); I=im2double(I);%图像数据转换成double型 [W,H]=size(I); R=zeros(W,H); G=zeros(W,H); B=zeros(W,H); L=1; %设置色彩变换函数

基于机器视觉的产品检测技术研究【详述】

机器视觉概念/研究现状/应用/检测 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 1、机器视觉 1.1机器视觉的概念 机器视觉被定义为用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像采集系统、数字图像处理与智能判断决策模块和机械控制执行模块。系统首先通过CCD相机或其它图像拍摄装置将目标转换成图像信号,然后转变成数字化信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布!亮度和颜色等信息，进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出判断结果。 值得一提的是，广义的机器视觉的概念与计算机视觉没有多大区别，泛指使用计算机和数字图像处理技术达到对客观事物图像的识别、理解。而工业应用中的机器视觉概念与普通计算机视觉、模式识别、数字图像处理有着明显区别，其特点是： 1、机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光源照明技术，光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。这些技术在机器视觉中是并列关系。相互协调应用才能构成一个成功的工业机器视觉应用系统。 2、机器视觉更强调实用性，要求能够适应工业生产中恶劣的环境，要有合理的性价比，

要有通用的工业接口，能够由普通工作者来操作，有较高的容错能力和安全性，不会破坏工业产品，必须有较强的通用性和可移植性。 3、对机器视觉工程师来说，不仅要具有研究数学理论和编制计算机软件的能力，更需要光、机、电一体化的综合能力。 4、机器视觉更强调实时性,要求高速度和高精度，因而计算机视觉和数字图像处理中的许多技术目前还难以应用于机器视觉，它们的发展速度远远超过其在工业生产中的实际应用速度。 1.2机器视觉的研究范畴 从应用的层面看，机器视觉研究包括工件的自动检测与识别、产品质量的自动检测、食品的自动分类、智能车的自主导航与辅助驾驶、签字的自动验证、目标跟踪与制导、交通流的监测、关键地域的保安监视等等。从处理过程看,机器视觉分为低层视觉和高层视觉两阶段。低层视觉包括边缘检测、特征提取、图像分割等，高层视觉包括特征匹配、三维建模、形状分析与识别、景物分析与理解等。从方法层面看，有被动视觉与主动视觉之，又有基于特征的方法与基于模型的方法之分。从总体上来看，也称作计算机视觉。可以说，计算机视觉侧重于学术研究方面，而机器视觉则侧重于应用方面。 机器人视觉是机器视觉研究的一个重要方向，它的任务是为机器人建立视觉系统，使得机器人能更灵活、更自主地适应所处的环境，以满足诸如航天、军事、工业生产中日益增长的需要（例如，在航天及军事领域对于局部自主性的需要，在柔性生产方式中对于自动定位与装配的需要，在微电子工业中对于显微结构的检测及精密加工的需要等）。机器视觉作为一门工程学科，正如其它工程学科一样，是建立在对基本过程的科学理解之上的。机器视觉系统的设计依赖于具体的问题，必须考虑一系列诸如噪声、照明、遮掩、背景等复杂因素，折中地处理信噪比、分辨率、精度、计算量等关键问题。

机器视觉的现状及其应用

河北工业大学 院系：河北工业大学机械工程学院 班级：机研155班 姓名：翟云飞 学号： 201531204037 题目：机器视觉技术及其应用

目录 1.机器视觉的发展现状 2.机器视觉系统组成 2.1机器视觉系统的工作原理 3.机器视觉的应用 3.1基于机器视觉的FPC嵌入式检测系统检测系统 3.2基于机器视觉的柔性制造岛在线零件识别系统 3.3基于机器视觉的PCB光板缺陷检测技术 3.4新兴行业 4.机器视觉发展趋势 5.中国机器视觉产业的发展现状 5.1、随着产业化的发展对机器视觉的需求将呈上升趋势 5.2、统一开放的标准是机器视觉发展的原动力 5.3、基于嵌入式的产品将取代板卡式产品 5.4、标准化、一体化解决方案也将是机器视觉的必经之路 6.参考文献

1.中国机器视觉的发展趋势 近年来，机器视觉已经发展成为光电子的一个应用分支，广泛应用于微电子、PCB生产、自动驾驶、印刷、科学研究和军事等领域。机器视觉在中国的蓬勃发展，使从事机器视觉的公司和人员大量涌现。首先概述了机器视觉技术的基本原理并分析了机器视觉系统的构建；接着论述了机器视觉技术的当前主要应用领域与情况；最后分析了现阶段机器视觉技术存在的问题。 2.机器视觉系统组成及其工作原理 简言之，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 从原理上机器视觉系统主要由三部分组成：图像的采集、图像的处理和分析、输出或显示。—个典型的机器视觉系统应该包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块，如图1所示。

三维动画开题报告ppt

三维动画开题报告ppt 《永不言弃》三维动画短片——开题报告 题目《永不言弃》三维动画短片 学院计算机科学与工程学院 年级业数字媒体技术 班级号姓名 指导教师职称实验师 篇二:《宿舍生活》三维动画短片——开题报告 题目《宿舍生活》三维动画短片 学院计算机科学与工程学院 年级业数字媒体技术 班级号姓名 指导教师职称实验师 篇三:毕业设计开题报告--三维动画 毕业设计开题报告--三维动画 :1、前期制作是指在使用计算机制作前，对动画片进行的规划与设计，主要包括:文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。2、动画片段制作根据前期设计，在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段，制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等，这是三维动画的制作特色。 3、后期合成影视类三维动画的后期合成，主要是将之前所做的动画片段、声音等素材，按照分镜头剧本的设计，通过非线性编辑软件的编辑，最终生成动画影视文件。要求完成的主要任务:在毕业设计中的场景设计及其 MAYA 建模任务以及

人物贴图和材质体现动画片段制作后期合成必读参考资料:《三维动画的制作流程》指导教师签名: 系主任签名:院长签名(章) 武汉理工大学本科学生毕业设计 (论文)开题报告1、目的及意义(含国内外的研究现状分析) 三维动画又称 3D 动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，虚再根据要求设定模型的运动轨迹、拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。 当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。 三维动画是伴随着计算机技术和多媒体技术的飞速发展而产生的新型动画艺术。 它是继传统二维动画、泥偶动画之后而产生的新型无纸动画。三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。它借助于计算机平台，实现了动画制作形式的又一大跨越，使得三维动画成为一个无所不能的梦幻王国，由于其技术的精确性、真实性和无限的可操作性，目 前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。 三维动画业是新兴行业，综观三维动画的发展历程，相信不久的将来，三维将进入千家万户。随着 3D 不断发展，渐渐取代了平面动画，相信不就得将来

机器视觉课后心得体会

经过机器视觉技术及应用这门课程的学习，我觉得受益匪浅。可以说这门课程更偏重于实践，也很好的锻炼了我们，老师讲课很认真，ppT准备的很详细，对于一些关键问题的讲解更是深入浅出。机器视觉技术，即采用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品即图像摄取装置，分CMOS 和CCD两种把图像抓取到，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，但并不仅仅是人眼的简单延伸，更重要的是具有人脑的一部分功能一一从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。 机器视觉不同于计算机视觉，它涉及图像处理、人工智能和模式识别，机器视觉是将计算机视觉应用于工业自动化。 目前在机器视觉系统中；CCD 摄像机以其体积小巧、性能可靠、清晰度高等优点得到了广泛使用。机器视觉伴随计算机技术、现场总线技术的发展，技术日臻成熟，已是现代加工制造业不可或缺的产品，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在未来的几年内，随着中国加工制造业的发展，对于机器视觉的需求也逐渐增多；随着机器视觉产品的增多，技术的提高，国内机器视觉的应用状况将由初期的低端转向高端。加之机器视觉的介入，自动化将朝着更智能、更快速的方向发展。 通过本课程的学习，我们掌握了一些机器视觉方面的基本知识。这门课对于我们生活方面有很大的实用性，可以让我们了解到机器视觉的基本构造，对成为技术应用型人才，适应社会和培养实践能力与技能都起到了很大的作用。这样的学习让我们将知识更灵活的运用，更好的将知识和实践结合在一起并转化为技能。 通过这门课程的学习，我们懂得更多，收获更多，提升了自身操作能力的同时又学到了很多东西，我相信在以后的课堂学习和实践学习中可以掌握更多更深入的知识，不断的提高自身的学习与应用能力。

机器视觉技术的发展及其应用

机器视觉技术的发展及其应用 秦亚航1，苏建欢2，余荣川1 ( 1.广西科技大学电气与信息工程学院，广西柳州545006;2.河池学院，广西宜州643006) 【摘要】机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。随着信号处理理论和计算机技术的发展，该技术迅速发展。本文介绍了机器视觉的关键技术的发展现状，其中包括光源照明技术、光学镜头、摄像机及图像采集卡、图像信号处理、执行机构等，并论述了其主要的应用领域以及存在的一些问题。 【关键词】机器视觉；图像采集；图像处理 Development of Machine Vision and Applications QIN Ya-hang1，QIN Wei-nian，SU Jian-huan2，YU Rong-chuan1 （College of Electrical and Information Engineering ，Guangxi University of Science and Technology，Liuzhou 545006，China；He Chi Universiry，Yizhou643006，China） 【Abstract】The characteristics of the machine vision system is to improve the flexibility and automation of production. With the development of signal processing theory and computer technology, the technology is developing rapidly. This paper introduces the development status of the key technology of machine vision, including lighting technology, optical lens, camera and image acquisition card, image signal processing, actuators, etc,and discusses its main application field and some problems. 【Keywords】Machine vision; Image acquisition; The image processing 0前言 机器视觉可以理解为基于视觉技术的机器系统或学科。美国制造工程协会机器视觉分会 和美国机器人工业协会的自动化视觉分会对机器视觉下的定义为：“机器视觉是通过光学装 置和非接触的传感器自动地接受和处理一个真实物体的图像，通过分析图像获得所需信息或 用于控制机器运动的装置”[1]。机器视觉是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机 械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、 信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展，也大大地推 动了机器视觉的发展。

机器视觉检测

研究背景： 产品表面质量是产品质量的重要组成部分，也是产品商业价值的重要保障。产品表面缺陷检测技术从最初的依靠人工目视检测到现在以 CCD 和数字图像处理技术为代表的计算机视觉检测技术，大致经历了三个阶段，分别是传统检测技术阶段、无损检测技术阶段、计算机视觉检测技术阶段。[] 传统检测技术 （1）人工目视检测法 （2）频闪检测法 无损检测技术 （1）涡流检测法 （2）红外检测法 （3）漏磁检测法 计算机视觉检测技术 （1）激光扫描检测法 （2）CCD 检测法 采用荧光管等照明设备，以一定方向照射到物体表面上，使用CCD摄像机来扫描物体表面，并将获得的图像信号输入计算机，通过图像预处理、缺陷区域的边缘检测、缺陷图像二值化等图像处理后，提取图像中的表面缺陷的相关特征参数，再进行缺陷图像识别，从而判断出是否存在缺陷及缺陷的种类信息等。 优点：实时性好，精确度高，灵活性好，用途易于扩充，非接触式无损检测。 基于机器视觉的缺陷检测系统优点： 集成化生产缩短产品进入市场时间改进生产流程 100%质量保证实时过程监控提高产量精确检测 100%检测 由于经济和技术原因国内绝大多数图像处理技术公司都以代理国外产品为主，没有或者很少涉足拥有自主知识产权的机器视觉在线检测设备，对视觉技术的开发应用停留在比较低端的小系统集成上，对需要进行大数据量的实时在线检测的研究很少也很少有成功案例，但是随着国内经济发展和技术手段不断提高对产品质量检测要求就更高，对在线检测设备的需求也就更大具有巨大的市场潜力。 机器视觉图像处理技术是视觉检测的核心技术 铸件常见缺陷：砂眼气孔缩孔披缝粘砂冷隔掉砂毛刺浇不足缺陷变形 问题的提出： 1.水渍、污迹等不属于铸件缺陷，但由于其外观形貌与缺陷非常类似, 因此易被检测系统误识为缺陷。从目前发表的文献来看，对于伪缺陷的识别率较低。 2.不同种缺陷之间可能存在形状、纹理等方面的相似性，造成缺陷误判。 国外研究发展现状： 20 世纪 90 年代后，基于机器视觉检测系统的自动化功能和实用化水平得到了进一步的提高。 1990 年芬兰Rautaruukki New Technology公司研制了Smartivis表面检测系统[]，该系统具有自学习分类功能，应用机器学习方法对决策树结构进行自动设计优化。 1996 年美国Cognex公司研发了一套iLearn自学习分类器软件系统并应用于其研制了iS-2000 自动检测系统。通过这两套系统的无缝衔接，极大地提高了检测系统实时的运算速度，有效的改进了传统自学习分类方法在算法执行速度、数据实时吞吐量、样本训练集规模及模式特征自动选择等方面的不足之处[]。 2004 年Parsytec公司发布了新一代表面质量检测产品Parsytec5i，该系统运用了自学习

3D机器视觉应用解决方案

3D机器视觉应用解决方案

3D视觉 R G B + XYZ 机器需要显性的三维数据以更好地理解物理世界 2D机器视觉开始逐步普及 3D机器视觉刚刚开始落地

3D机器视觉普及的关键障碍 ?光学：精度、分辨率、量程等 硬件核心规格 ?电学：速度、接口、传输等 ?尺寸、功耗、结构等 硬件物理指标 ?工况条件适应性、稳定性 ?相机价格、上位机成本、软件成本 系统实施成本 ?使用和维护成本 ?3D视觉算法和软件的稀缺性 软件完整成熟 ?软件工程优化和实际使用场景下的成熟度商业软件和开源软件在硬件大量普及的基础上预期发展会加速起来

3D 相机硬件综述 高度标准化的硬件模组 低性能小尺寸极低价 工业场景不适用 2D大厂、3D创新极其缓慢 特殊规格顶级相机，价格昂贵 应用场景非常有限，出货量少 工业级硬件+ 软件方案 合适精度、超低成本、小型化 新的产业需求，致力3D无处不在 传统机器视觉大厂消费类3D视觉 3D在工业的普及应用 图漾已经在此占据明显的领先优势

1-硬件价格和系统成本 ?必须突破2年投入回报期的决策困局，为客户带来超预期的性价比 ?>2年回报期：少量非用不可的节点 ?<1年回报期：大规模普及应用 ?硬件成本三大件= 手+ 眼+ 脑 ?脑：计算单元成本相对透明合理，比较标准化，选择多 ?手：进口和国产机器人齐头并进，性价比趋于合理，比较标准化 ?眼：技术和研发难度大，软件占比高，国外产品成本虚高 ?机器视觉之眼 ?2D：国产工业相机在起步，国内软件在起来，应用集成类上市公司在涌现 ?3D：国内核心技术有突破，应用环节也应该走在全球前沿

视觉识别系统CIS基本构成

视觉识别系统CIS基本构成 企业识别系统Corporated Identity System基本构成； 1、企业的理念识别Mind Identity — MI 2、企业行为识别Behavior Identity — BI 3、企业视觉识别Visual Identity — VI 其他识别 EI — Environment Identity 环境识别 SI — Store Identity 商店识别 ◆MI理念识别系统 一般包括企业的经营信条、企业精神、座右铭、企业风格、经营战略策略、广告、员工的价值观等。 ◆BI行为识别系统 包括对内和对外两部分，对内包括对干部的教育、员工的教育(如服务态度、接待技巧、服务水准、工作精神等)、生产福利、工作环境、生产效益、废气物处理、公害对策、研究发展等；对外包括市场调查、

产品开发公共关系、促销活动、流通政策、银行关系、股市对策，公益性、文化性活动等。 ◆VI视觉识别系统 一般包括基本设计、关系应用、辅助应用三个部分，基本设计包括：如企业名称、品牌标志、标准字、标准色、企业造型、企业象征图案、企业宣传标语、口号、吉祥物等；关系应用包括：如办公器具、设备、招牌、标识牌、旗帜、建筑外观、橱窗、衣着制服、交通工具、包装用品、广告传播、展示、陈列等；辅助应用：如样本使用法、物样使用规格及其他附加使用等。 企业可以通过VI设计实现，对内征得员工的认同感、归属感，加强企业凝聚力，对外树立企业的整体形象、资源整合，有控制的将企业的信息传达给受众，通过视觉符码，不断的强化受众的意识，从而获得认同的目的。 VI系统基本要素： 1、企业名称 2、企业标志 3、企业的标准字体 4、标准色彩 5、象征图案 6、企业提出的标语 7、企业吉祥物 8、专用字体 一、基本要素： 1、企业标识 2、产品商标 3、企业标志释义 4、标志制图法 5、标志的使用规范 6、标志的色彩规范 7、英文标准字

一种基于机器视觉的结构光三维扫描系统

一种基于机器视觉的结构光三维扫描系统 0 引言 随着制造技术的快速发展和制造领域的不断扩大，使得对制造产品的质量要求也越来越高。传统意义上很多对产品的检测方法已经不能适应现代制造业的要求。计算机视觉检测技术具有操作、维护简单，测量速度快，精度高，测量范围广等众多无可比拟的优点，被认为是检测技术领域中最具有发展潜力的技术。机器视觉被称为自动化的眼睛，在国民经济、科学研究及国防建设上都有着广泛的应用。机器视觉不但可以实现无接触观测，还可以长时间保持精度，因此，机器视觉系统可以广泛应用于长时间的、恶劣的环境。 在此探讨了线性结构光三维扫描系统的特点。设计一种能够测量物体深度的结构光三维扫描系统，通过图像处理技术对激光条纹进行提取，并建立数学模型，采用三角法测量方法获取深度信息，对工件图像进行重建。最后，实验结果验证了该系统的有效性。 1 基于机器视觉的结构光三维扫描系统模型结构光测量是将激光器发出的光束经过光学系统形成某种形式的光，包括点、单线、多线、单圆、同心多圆、网格、十字交叉、灰度编码图案、颜色编码图案和随机纹理投影等投向景物，在景物上形成特定的图案，并通过图像处理，对图案进行提取，然后根据三角法进行计算，从而得到景物表面的深度信息。根据投射光图案的种类可分为单点法、单线法和图案法。1．1 系统的硬件结构设计 如图 1 所示，文中所设计的结构光三维扫描系统由3大部分组成，分别 是运动平台、激光器和摄像机。系统的运动平台由导轨丝杠机构成，丝杠上的滑块带动工件左右运动，丝杠由伺服马达驱动。摄像机垂直于导轨运动平面。激光器和摄像机与摄像机呈固定角度安装。激光器所射出的线形光斑垂直于工件的运动方向。激光器与摄像机的相对角度可以调节，调节范围由20~?45。之间。运动平台行程为100 mm,图像分辨率为0. 2 mm/pixel。 1．2 系统的数学模型建立 系统的数学模型如图2所示。工件放置于运动平台上，摄像机垂直安装在运动平台正上方，激光与水平面的夹角B,激光器产生一字的线性结构光， 由于物体表面与运动平台的高度差，条形光斑同时照射在物体上的A处和平台的B处。用摄像机获得光斑的图像，经图像采集卡输入至计算机，经过图像处理，可以测量出点A与点B的距离d,根据三角法公式tan 9 =H/d,可以通过光斑间距d 计算出工件的高度H。因此物坐标和像坐标对应关系为：其中：xg，yg，zg 分别为物坐标；k 为像素一毫米转换系数；xi ，yi 分别为图像坐标。 2 结构光光斑提取的相关理论与方法 从系统的数学模型可知，物体的深度信息H主要受9和d的影响，而9主要表现为系统误差。因此，有必要对条纹间距d进行深入研究，以提高系统的精度。其主要包括：图像增强、图像二值化以及图像细化。 2．1 图像增强图像增强主要增加图像的对比度，突出图像中的高频部分。算法描述为：设原图像的灰度级为x，其最大和最小灰度级分别为xmax和xmin期望图像