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[原创] 《机器视觉实用教程》-版权声明-读者利益-感谢-前言-目录

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    [LV.Master]2000FPS

    发表于 2020-3-19 14:46:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
    目录
    版权声明... 12
    读者利益... 13
    感谢... 14
    前言... 15
    第一章 机器视觉概述... 16
    1.1 机器视觉的概念... 16
    1.2 机器视觉的优点... 16
    精度高... 17
    连续性... 17
    稳定性... 17
    性价比高... 17
    生产效率高... 17
    灵活性... 17
    1.3 机器视觉的发展史... 18
    机器视觉的发展历程... 18
    机器视觉产品的发展... 19
    机器视觉的发展趋势... 20
    1.4 机器视觉领域的主要厂商... 21
    国外厂商... 21
    国内厂商... 21
    1.5 机器视觉系统类型... 21
    1.6 机器视觉系统特点... 21
    1.7 机器视觉系统构成... 22
    1.8 机器视觉的主要应用范围... 23
    电子与半导体... 24
    制药... 24
    工业包装... 25
    汽车制造... 26
    印刷... 27
    食品饮料... 28
    医学应用... 28
    其他工业应用... 29
    1.9机器视觉概述课后习题... 30
    第二章 基础光学... 33
    2.1 为什么学习基础光学... 33
    2.2 常用单位... 33
    2.3 电磁波谱与光... 33
    2.4 三大光学现象... 36
    2.5 三大光学基本定律... 40
    2.6 全反射... 42
    2.7 辐射度量... 42
    2.8 光度量... 43
    2.9 照度... 46
    2.10 色度... 49
    2.11 均匀颜色空间... 66
    2.12 CIE均匀色度空间... 67
    2.13 孟塞尔表色系统... 71
    2.14 基础光学课后习题... 73
    第三章 专业名词中英文对照与解释... 76
    3.1 镜头专业名词... 76
    3.2 相机专业名词... 79
    面阵相机专业名词一... 79
    面阵相机专业名词二... 81
    线阵相机(Line scan) 82
    3.3 总线采集卡专业名词... 85
    3.4 光源专业名词... 86
    3.5 光源控制器专业名词... 88
    3.6 软件专业名词... 89
    3.7 专业名词课后习题... 94
    第四章 光源... 96
    4.1 光源概述... 96
    4.2 为什么要使用光源... 96
    目的... 96
    重要性... 96
    4.3 光源种类... 97
    高频荧光灯... 98
    光纤卤素灯... 99
    氙气灯... 99
    LED光源... 100
    光源参数比较... 101
    4.4 LED光源的优势... 102
    4.4 LED光源的种类及照射原理... 103
    环形光源... 103
    环形无影光源... 104
    条形光源... 105
    方形无影光源... 106
    面光源(背光源)... 107
    平面无影光源... 107
    圆顶无影光源... 108
    同轴光源... 109
    同轴平行光源... 109
    线光源... 110
    点光源... 111
    聚光光源... 112
    非标光源... 113
    4.5 LED光源的颜色... 113
    4.6 LED光源的光谱... 113
    4.7 光源对成像的影响... 114
    4.8 照明光源的照射方式... 116
    直射光... 116
    漫射光(扩散光)... 116
    偏光光... 117
    平行光... 118
    4.9 照明技术... 118
    反射照明... 118
    明视野与暗视野照明... 119
    折射照明... 121
    透射照明... 122
    颜色和补色... 124
    4.10 打光方法... 130
    单向照明... 130
    掠射... 132
    漫射... 134
    环形照射、四面照射... 137
    同轴(平行)光照射... 137
    背光照射... 139
    结构光照射... 141
    颜色的选择... 142
    选择背景... 143
    4.11 光源配件的使用... 144
    偏光器(Polarizer) 144
    滤光片(Filter)... 146
    光线控制膜(Light control film) 146
    4.12 电源控制器的选择... 149
    LED的伏安特性... 149
    常亮、可控、频闪... 151
    4.13 选择合理的光源... 151
    被测物体的特征... 151
    工作距离... 152
    视场大小... 152
    安装方式... 152
    光源颜色... 152
    4.14 光源细节... 152
    无影光源与有影光源... 152
    光源角度... 154
    高角度、低角度、零度... 155
    面光源... 156
    光源亮斑... 156
    漫射板对照明的影响... 161
    同轴(平行)光... 163
    4.15 光源课后习题... 163
    第五章 镜头... 166
    5.1 什么是光学镜头... 166
    5.2 镜头的分类... 166
    球面镜头... 167
    非球面镜头... 173
    针孔镜头... 175
    鱼眼镜头... 176
    固定光圈定焦镜头... 177
    手动光圈定焦镜头... 178
    自动光圈定焦镜头... 178
    手动光圈变焦镜头... 179
    自动光圈电动变焦镜头... 180
    电动三可变镜头... 181
    长焦镜头... 181
    标准镜头... 182
    焦距转换率... 183
    微距镜头(marco lens)... 185
    广角镜头... 185
    折射式望远镜头... 186
    反射式望远镜头... 186
    C型镜头... 187
    CS型镜头... 188
    2/3’镜头... 189
    1/2’镜头... 189
    5.3 镜头的机械参数... 189
    5.4 光学参数... 190
    焦距... 190
    相对孔径... 192
    光圈... 192
    视场角... 194
    放大倍率... 195
    景深... 196
    工作距离... 197
    法兰焦距... 198
    广角... 198
    长焦... 198
    自动对焦... 199
    定焦... 199
    光学变焦... 199
    镜片组... 199
    对焦... 200
    镜头材质... 201
    屈光度... 201
    潜望镜式镜头... 201
    分辨率... 202
    镀膜... 209
    5.5             光学基础-透镜成像... 211
    凸透镜成像... 211
    凹透镜成像... 212
    5.6 像差... 215
    球差... 216
    彗差... 217
    像散... 219
    场曲... 220
    畸变... 221
    色差... 223
    5.7 工业镜头的常见种类... 224
    CCTV镜头... 224
    远心镜头... 224
    显微镜头... 228
    线阵镜头... 230
    变焦镜头... 230
    5.8 镜头选型... 231
    选择因素... 231
    镜头焦距的计算... 232
    镜头各参数间的相互影响关系... 232
    5.9 镜头细节研究与验证... 233
    光圈对成像质量的影响... 233
    不同光圈不同景深验证... 237
    不同光圈对图像亮度的影响... 243
    相同工作距离不同焦距镜头对视野的影响... 244
    镜头中间与边缘的分辨率验证... 244
    镜头焦距对畸变的影响... 247
    5.10 镜头课后习题... 249
    第六章 相机... 252
    6.1 相机概述... 252
    6.2 相机成像流程... 253
    6.3 CCD的工作原理... 253
    6.4 CMOS的工作原理... 254
    6.5 CCD与CMOS的区别... 255
    6.6 黑白相机成像原理... 259
    6.7 彩色相机成像原理-3CCD.. 259
    分色棱镜... 261
    6.8 彩色相机成像原理-拜尔模式... 262
    色彩插值... 263
    6.9 工业相机的分类... 265
    模拟相机... 265
    数字相机... 266
    彩色相机... 267
    黑白相机... 268
    面阵相机... 268
    线阵相机... 268
    CCD相机... 268
    CMOS相机... 272
    USB2.0相机... 272
    USB3.0相机... 272
    1394A相机... 273
    1394B相机... 274
    Gige相机... 274
    Camera Link相机... 275
    直接显示工业相机... 275
    智能相机... 277
    6.10 各种相机接口比较... 278
    6.11 工业相机与民用相机的比较... 280
    6.12 工业相机的参数... 281
    分辨率... 283
    像元尺寸... 284
    传感器尺寸... 284
    传感器类型... 286
    卷帘快门... 286
    全局快门... 289
    逐行扫描... 290
    隔行扫描... 291
    采集速度... 292
    输出颜色... 293
    数据位数... 293
    信噪比... 293
    动态范围... 294
    灵敏度... 295
    光谱响应... 295
    同步方式... 296
    数据输出接口... 298
    可编程控制... 298
    镜头接口... 298
    6.13 工业相机的选择... 298
    分辨率... 298
    颜色... 299
    传感器类型... 299
    传感器尺寸... 299
    相机镜头接口... 299
    相机输出接口... 299
    视觉平台... 299
    6.14 工业相机细节探讨... 300
    相机分类... 300
    相机数据输出接口... 300
    相机的分辨率... 304
    采集速度... 305
    相机的图像传感器... 306
    相机快门分类... 306
    卷帘式快门影响-运动与静止物体成像对比... 306
    全局快门影响-运动与静止物体成像对比... 307
    快门速度对图像质量的影响... 307
    快门速度对亮度的影响... 309
    相机驱动... 309
    相机属性参数... 310
    不同增益时的比较验证... 312
    视频模式... 312
    不同视频模式时的图像对比... 313
    彩色相机... 315
    6.15 相机课后习题... 316
    第七章 总线与采集卡... 318
    7.1 总线... 318
    7.2 总线按功能和规范分类... 318
    (1) 片总线(Chip Bus, C-Bus) 318
    (2) 内总线(Internal Bus, I-Bus) 319
    (3) 外总线(External Bus, E-Bus) 319
    7.3机器视觉涉及的总线接口(外总线)... 319
    7.4 PCI 319
    PCI介绍... 319
    PCI的主要应用... 321
    7.5 PCI-E. 322
    PCI-E介绍... 322
    PCI-E主要应用... 324
    7.6 PXI/PXI-E. 324
    7.6 USB. 325
    USB介绍... 325
    USB的主要应用... 327
    7.7 1394火线... 327
    1394介绍... 327
    1394主要应用... 328
    7.8 GigE千兆以太网/10GigE万兆以太网... 328
    GIGE介绍... 328
    GIGE主要应用... 329
    7.9 Camera Link. 329
    Camera Link介绍... 329
    Camera Link主要应用... 330
    7.10 ThunderBolt. 330
    ThunderBolt雷电接口介绍... 330
    7.11 CoaXPress. 331
    CoaXPress介绍... 331
    为什么选择CoaXPress. 332
    CoaXPress接口特点... 332
    相关接口技术比较... 332
    7.12 CAN控制器局域网络... 333
    CAN介绍... 333
    CAN主要应用... 334
    7.13 RS232串口... 335
    RS232介绍... 335
    串口的主要应用... 336
    7.13 Parallel并口... 336
    并口介绍... 336
    并口的主要应用... 337
    7.14 IIC(I2C)... 337
    IIC介绍... 337
    IIC总线特征... 337
    IIC主要应用... 338
    7.15 图像采集卡... 338
    7.16 图像采集卡分类... 338
    7.17 常见的图像采集卡... 338
    7.18运动控制卡... 338
    7.19 I/O卡... 339
    7.20 总线与采集卡课后习题... 340
    第八章 常用软件使用与图像处理... 342
    8.1 NI MAX基本使用... 342
    8.2 NI Vision Assistant视觉助手基本使用... 343
    8.3 NI视觉助手图像处理函数... 345
    8.4 NI视觉助手彩色处理函数... 346
    8.5 NI视觉助手灰度处理函数... 347
    8.6 NI视觉助手二值处理函数... 348
    8.7 NI视觉助手机器视觉处理函数... 349
    8.8 NI视觉助手识别处理函数... 350
    8.9 NI视觉助手常用工具说明... 351
    8.10 Vison Builder for AI(VBAI)基本使用方法... 352
    8.11 VBAI获取图像... 353
    8.12 VBAI增强图像... 354
    8.13 VBAI寻找特征... 355
    8.14 VBAI测量特征... 356
    8.15 VBAI识别零件... 357
    8.16 大恒相机自带DEMO使用... 358
    8.17 映美精相机IC Capture使用... 361
    8.18 SENTECH相机DEMO使用... 362
    8.19 AVT相机安装驱动、更换驱动、使用不同软件采集图像... 363
    8.20 图像处理细节探讨... 376
    图像处理的根本需求... 376
    理论上最好的对比度图... 377
    实际上的对比度... 377
    对比度的定义... 378
    理论上的对比度值... 379
    实际上的对比度值... 379
    滤波... 380
    Contrast对比度、反差... 380
    查找表(Lookup Table)... 381
    二值化... 382
    膨胀与腐蚀... 383
    常规参数用法... 384
    标定校准calibration. 386
    彩色图像... 387
    颜色平面的抽取... 389
    图像缓存... 390
    多种算法之间的取舍... 390
    多线程图像处理... 391
    8.21 常用软件使用与图像处理课后习题... 391
    第九章 机器视觉配件... 392
    9.1 滤光片Filter. 392
    滤光片分类... 392
    滤光片原理... 396
    滤光片作用... 396
    特点... 396
    波长... 396
    9.2 偏振片... 397
    光的偏振... 397
    偏振现象的发现... 399
    光的偏振度... 399
    产生偏振光的方法... 399
    偏振光的应用... 399
    在摄影镜头前加上偏振镜消除反光... 399
    生物的生理机能与偏振光... 400
    汽车使用偏振片防止夜晚对面车灯晃眼... 400
    偏振片概述... 400
    偏光片分类... 402
    偏光片的组成... 402
    偏光镜效果... 403
    9.3 棱镜与分光片... 404
    棱镜概述... 404
    分光片概述... 404
    分光片在机器视觉中的应用... 406
    9.4 光学模组... 408
    光学模组原理图... 409
    光学模组的组成... 409
    应用实例... 410
    9.5 漫射板... 412
    漫射板概述... 412
    漫射板的应用... 412
    9.6 延长线... 413
    9.7 延长管... 413
    9.8 实验架与实验平台... 414
    9.9 标定板... 415
    标定的含义... 415
    标定的主要作用... 415
    什么是标定板(Calibration Target)... 415
    常见标定板种类... 416
    相机标定原理参考... 417
    机器视觉中的标定... 417
    9.10 近摄镜与扩倍镜... 417
    第十章 机器视觉案例... 420
    10.1机器视觉在药用玻璃瓶检测中的应用... 420
    概述... 420
    优点... 420
    主要功能需求... 420
    主要检测指标... 420
    检测系统需求分析... 421
    检查系统示意... 421
    检测系统主要模块... 422
    可检查的缺陷... 424
    系统特点... 424
    10.2 机器视觉在印刷包装行业中的应用... 425
    概述... 425
    人工检测存在的问题... 425
    印刷包装行业的机器视觉应用现状... 426
    在线检测和离线检测... 426
    离线检测系统:小幅尺寸检查机... 426
    离线检测系统:大幅尺寸检查机... 428
    离线检测系统:复卷检查机... 429
    检查机可检测的缺陷... 430
    在线检测系统... 432
    10.3 机器视觉在智能交通领域中的应用... 435
    概述... 435
    主要组成部分... 436
    采集模式... 436
    原理示意图图... 437
    10.4 金属轴尺寸检测... 437
    检测内容... 437
    检测要求... 438
    系统硬件... 438
    安装条件... 438
    机构设计目标... 440
    检测结果示意... 441
    样机展示... 441
    10.5 机器视觉应用领域... 442
    附录 课后习题答案... 443
    机器视觉概述考卷... 443
    机器视觉基础光学考卷... 446
    机器视觉专业名词考卷... 448
    机器视觉光源考卷... 449
    机器视觉镜头考卷... 450
    机器视觉相机考卷... 452
    机器视觉总线采集卡考卷... 454


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    第五,感谢网络,本教程许多的知识都源于网络,没有网络,作者要想掌握这么多的知识,也是非常不容易的事情。因为许多知识源于网络,所以有可能某些文字与图片可能与原创作者有版权上的冲突。如果有这样的情况发生,请提供证据,作者会撤消或更换相关的文字、图片等内容,以避免版权纠纷。

    前言
    本教程是一本机器视觉领域的“葵花宝典”。练成了本宝典,无论是销售人员,还是技术支持人员,都将所向无敌。因为您在工作中可能会接触到的知识,在本宝典中几乎都有涉猎。《机器视觉实用教程》是作者从事机器视觉领域5年工作经验的累积。作者先后就职过国内多家机器视觉公司培训了许多的销售人员、技术人员,因此许多机器视觉公司所使用的培训资料,或多或少都有本教程的影子在其中。
    《机器视觉实用教程》非常适合于机器视觉销售人员以及技术支持人员,系统集成、研发人员也可以参考本教程的部分内容。本书没有深刻的理论,不用大家去推导为什么1+1=2。本书只是告诉大家,在机器视觉行业中,客户可能会做什么样的视觉检测项目,需要什么样的硬件;销售与技术人员该如何去解决这些机器视觉检查项目,以及解决客户实际应用中遇到的许多问题的理论依据。
    本书一共介绍了十章内容,分别为机器视觉概述、基础光学、专业名词中英文对照与解释、光源、镜头、相机、总线与采集卡、常用软件使用与图像处理、机器视觉配件、机器视觉案例等。这些章节内容,都是机器视觉应用中,切实相关的基本知识,掌握了这些知识,您可以成为一名出色的技术支持人员,掌握了这些知识,对于您的销售事业,也会起到事半功倍的效果。
        这么好的一本宝典,您还在等什么呢?赶紧顶一下呗!


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