机器视觉工程师、自动化设备集成人员、图像处理算法开发人员、质量检测设备研发人员。
理解机器视觉系统的组成(相机、镜头、光源、图像处理软件)。
掌握图像处理的基本算法(滤波、边缘检测、特征提取、模式识别)。
能够独立完成视觉定位、测量、识别、检测应用的开发与调试。
机器视觉概述:机器视觉的定义与组成;机器视觉在工业自动化中的应用(定位、测量、识别、缺陷检测);机器视觉的发展趋势(3D视觉、深度学习、边缘计算)。
光学成像系统:工业相机的分类(CCD、CMOS);相机的关键参数(分辨率、帧率、像素尺寸、快门类型、增益);镜头的关键参数(焦距、光圈、景深、畸变、接口);镜头的选型计算(视场、工作距离、放大倍率)。
光源技术:光源在机器视觉中的作用(突出特征、抑制干扰);光源的类型(环形光源、条形光源、背光源、同轴光源、穹顶光源);光源的颜色与波长(白、红、蓝、绿、紫外、红外);照明技术(明场照明、暗场照明、结构光);光源控制器的使用。
图像采集:图像采集卡的作用;相机接口类型(GigE、USB3.0、Camera Link、CoaXPress);触发采集模式(软件触发、硬件触发);图像格式(Mono8、RGB、YUV);相机SDK的开发。
图像预处理:图像的数字化表示(像素、灰度值、直方图);图像增强(灰度变换、直方图均衡化);图像滤波(均值滤波、高斯滤波、中值滤波、双边滤波);形态学处理(腐蚀、膨胀、开运算、闭运算)。
图像分割:阈值分割(全局阈值、自适应阈值);边缘检测(Sobel算子、Canny算子);区域生长;分水岭算法;连通域分析(Blob分析)。
特征提取:几何特征(面积、周长、圆形度、矩形度);位置特征(质心、方向角);纹理特征(灰度共生矩阵);不变矩特征(Hu矩)。
模式识别与匹配:模板匹配(基于灰度、基于边缘、基于形状);特征匹配(SIFT、SURF、ORB);分类器(KNN、SVM、神经网络);深度学习在图像识别中的应用(CNN)。
标定与测量:相机标定的目的(确定内参、外参、畸变系数);标定板的使用;张正友标定法;手眼标定(眼在手上、眼在手外);像素尺寸到物理尺寸的转换;几何测量(距离、角度、圆度)。
条码/二维码识别:一维条码的类型(Code128、EAN-13、UPC);二维条码的类型(QR Code、Data Matrix、PDF417);条码识读算法;读码器的配置;读码性能评估。
OCR字符识别:OCR(光学字符识别)的原理;字符分割;字符特征提取;字符分类;工业OCR的应用(DPM码、日期码、序列号);OCR的验证与性能优化。
综合实战项目:典型机器视觉应用(如手机屏幕尺寸测量、电子元器件定位、产品包装条码识别、表面缺陷检测)的完整开发流程,包含相机选型、光源设计、图像处理算法实现、标定与测量、软件集成与调试。