机器视觉课内实验

机器视觉课内实验报告

（4次）

学院：自动化

班级：智能

姓名：

学号：

目录

实验一：一种摄像机标定算法的编程实现 (1)

实验二：图像预处理算法的编程实现 (8)

实验三：基于一阶微分算子的边缘检测 (14)

实验四：基于二阶微分算子的边缘检测 (17)

《机器视觉》

课内实验报告(1)

摄像机标定算法的编程实现

智能科学与技术专业：

班级：

学号：

姓名：

实验时间：

实验一

MATLAB 编程实现基于直接线性变换的摄像机标定方法

一、实验目的

掌握摄像机标定方法的原理，采用直接线性变换方法，通过MATLAB 编程实现摄像机内参数和外参数的估计。

二、实验原理

摄像机标定是指建立摄像机图像像素位置与场景点位置之间的关系，其途径是根据摄像机模型，由已知特征点的图像坐标求解摄像机的模型参数。

直接线性变换是将像点和物点的成像几何关系在齐次坐标下写成透视投影矩阵的形式：

其中(u ，v ，1)为图像坐标系下的点的齐次坐标，(X,Y,Z)为世界坐标系下的空间点的欧氏坐标，P 为3*4的透视投影矩阵，s 为未知尺度因子。 消去s ，可以得到方程组:

当已知N 个空间点和对应的图像上的点时，可以得到一个含有2*N 个方程的方

程组： 三、实验步骤

1 读取一幅图像并显示;

2 检查内存（数组）中的图像;

3 实现图像直方图均衡化;

4 读取图像中像素点的坐标值;

5 保存图像;

6 检查新生成文件的信息;

7 使用阈值操作将图像转换为二值图像; 8 根据RGB 图像创建一幅灰度图像; 9 调节图像的对比度;

10 在同一个窗口内显示两幅图像;

11 掌握Matlab 命令及函数，获取标定块图像的特征点坐标;

12 根据DLT 摄像机标定方法原理编写Matlab 程序，估计摄像机内参数和外参

数;

??

?

??

?

??????=????

???????1143w w w Z Y X P v u s 0

034333231142322213433323114131211=----+++=----+++u p uZ p uY p uX p p Z p Y p X p u p uZ p uY p uX p p Z p Y p X p w w w w w w w w w w w w 0

=AL

四、程序代码及实验结果显示

代码：

I=imread('C:\Users\w\12.jpg');

imshow(I);

whos

figure,

I1=rgb2gray(I);

figure,imshow(I1)

imhist(I1);

I2=histeq(I1);

figure,imshow(I2)

figure,imhist(I2)

a=imread('C:\Users\w\12.jpg');

imwrite(I1,'DSgray.jpg');

imwrite(I2,'DSgrayeq.jpg');

inf=imfinfo('C:\Users\w\12.jpg');

level=graythresh(I2);

bw=im2bw(I2,level);

figure,imshow(bw)

whos

I3=imadjust(I2,stretchlim(I2),[0 1]); figure,imshow(I3);

a=imread('C:\Users\w\12.jpg');

b=imread('DSgray.jpg');

subplot(1,2,1),imshow(a);

subplot(1,2,2),imshow(b);

clear;

xpot=[];

ypot=[];

imshow('C:\Users\w\12.jpg');

hold on;

n=input('Please input the number of pot:'); for i=1:n

[x,y]=ginput(1);

plot(x,y,'or');

text(x+1,y+1,num2str(i));

xpot=[xpot,x];

ypot=[ypot,y];

end

[xpot;ypot]

[xw;yw;zw]

a=[xw',yw',zw',ones([100 1]),zeros([100 4]),(-1)*xpot'.*xw',(-1)*xpot'.*yw',(-1)*xpot'.*zw',-1*xpot';zeros([100

4]),xw',yw',zw',ones([100 1]),(-1)*ypot'.*xw',(-1)*ypot'.*yw',(-1)*ypot'.*zw',-1*ypot'];

c=a(:,1:11);

b=a(:,12);

l=(-1)*(c'*c)^(-1)*c'*b;

显示两幅图

对比度调节

均衡化直方图

灰度图

直方图

二进制图

图片信息：

名称：12.jpg

项目类型：JPG图像

文件夹路径：C:\Users\w

创建日期：2017年11月6日, 星期一 13:16

修改日期：2017年11月6日, 星期一 13:16 大小：111KB

分辨率：1024 x 638

宽度：1024像素

高度：638像素

水平分辨率：72dpi

垂直分辨率：72dpi

位深度：24

检查内存中的图像：

Name Size Bytes Class Attributes

I 638x1024x3 1959936 uint8 ans 2x15 240 double

i 1x1 8 double

n 1x1 8 double

x 1x1 8 double

xpot 1x15 120 double

y 1x1 8 double

ypot 1x15 120 double

Name Size Bytes Class Attributes

I 638x1024x3 1959936 uint8 I1 638x1024 653312 uint8

I2 638x1024 653312 uint8

a 638x1024x3 1959936 uint8

ans 2x15 240 double

bw 638x1024 653312 logical

i 1x1 8 double

inf 1x1 42720 struct

level 1x1 8 double

n 1x1 8 double

x 1x1 8 double

xpot 1x15 120 double

y 1x1 8 double

ypot 1x15 120 double

Please input the number of pot:10

ans =

550.3592 391.7113 261.9085 521.5141 838.8099 921.7394 211.4296 117.6831 770.3028 957.7958

463.7254 308.6831 146.4296 160.8521 283.4437 492.5704 460.1197 247.3873 113.9789 157.2465

五、实验心得

《机器视觉》

课内实验报告(2)

图像预处理算法的编程实现

智能科学与技术专业：

班级：

学号：

姓名：

实验时间：

实验二：图像预处理算法的编程实现

一、实验目的

掌握图像预处理的基本方法及其主要思想，编程实现直方图均衡化、直方图规定化和图像的锐化处理。

二、实验原理

（1）直方图均衡化的基本思想是把原始图的直方图变换为均匀分布的形式，这

样就增加了像素灰度值的动态范围，从而可达到增强图像整体对比度的效果。直方图均衡化是灰度变换的一个重要应用，广泛应用在图像增强处理中，它是以累计分布函数变换为基础的直方图修正法之一，可以产生一幅灰度级分布具有均匀概率密度的图像，扩展了像素的取值动态范围。若像素点的原灰度为R ，变换后的灰度为S ，需要注意的是R 、S 是归一化后的灰度值，其灰度变换函数T(R)为：

1,,010)()(0

?=-≤≤===∑

∑==k l R n

n R p R T S j k

o

j j j k j r ；；

式中，是第j 级灰度值的概率，

是图像中j 级灰度的像素总数，是

图像中灰度级的总数目，是图像中像素的总数。对变换后的S 值取最靠近的一个灰度级的值，建立灰度级变换表，将原图像变换为直方图均衡的图像。

(2) 直方图规定化是能够有目的地增强某个灰度区间的图像， 即能够人为地修正直方图的形状， 使之与期望的形状相匹配。换句话说，希望可以人为地改变直方图形状，使之成为某个特定的形状，直方图规定化就是针对上述要求提出来的一种增强技术，它可以按照预先设定的某个形状来调整图像的直方图。直方图规定化是在运用均衡化原理的基础上，通过建立原始图像和期望图像之间的关系，选择地控制直方图，使原始图像的直方图变成规定的形状，从而弥补了直方图均衡不具备交互作用的特性。

（3）图像锐化是一种补偿轮廓、突出边缘信息以使图像更为清晰的处理方法。

为了要把图像中间任何方向伸展的边缘和轮廓线变得清晰，我们希望对图像的某种运算是各向同性的。可以证明偏导平方和的运算是各向同性的，即:

式中

是图像旋转前的坐标，

是图像旋转后的坐标。梯度运算就是在

这个式子的基础上开方得到的。图像（x ，y ）点的梯度值：

为了突出物体的边缘，常常采用梯度值的改进算法，将图像各个点的梯度

值与某一阈值作比较，如果大于阈值，该像素点的灰度用梯度值表示，否则用一个

固定的灰度值表示。我们在对图像增强的过程中，采用的是一种简单的高频滤波增强方法：

式中f，g分别为锐化前后的图像，是与扩散效应有关的系数。表示对图像f进行二次微分的拉普拉斯算子。这表明不模糊的图像可以由模糊的图像减去乘上系数的模糊图像拉普拉斯算子来得到。可以用下面的模板H={{1，4，1}，{4，-20，4}，{1，4，1}}来近似。在具体实现时，上述模板H中的各个系数可以改变，这个系数的选择也很重要，太大了会使图像的轮廓过冲，太小了则图像锐化不明显。实验表明，选取2-8之间往往可以达到比较满意的效果。

三、实验步骤

1、输入一幅图像；

2、对该图像进行直方图均衡化处理，输出实验结果；

3、对该图像进行直方图规定化处理，输出实验结果；

4、对该图像进行图像锐化，输出实验结果；

5、对实验结果截图,并分析实验结果。

四、程序代码及实验结果显示

1、直方图均衡化

I=imread('C:\Users\w\桌面图片\c.jpg');

I=rgb2gray(I);

figure;

subplot(2,2,1);

imshow(I);

subplot(2,2,2);

imhist(I); %获取图像数据直方图

I1=histeq(I); %直方图均衡化

subplot(2,2,3);

imshow(I1);

subplot(2,2,4);

imhist(I1);

2、直方图规定化

clear all;

close all;

% 扩展原图像形成中间图像的高斯滤波

orgin=imread('C:\Users\w\桌面图片\c.jpg');

orgin=rgb2gray(orgin); %读入原图像

[m_o,n_o]=size(orgin);

orgin_hist=imhist(orgin)/(m_o*n_o);

standard = imread('C:\Users\w\桌面图片\j.jpg'); % 读入标准图standard=rgb2gray(standard);

[m_s,n_s]=size(standard);

standard_hist=imhist(standard)/(m_s*n_s);

startdard_value=[]; % 标准图累积直方

orgin_value=[]; % 原图像累积直方

for i=1:256

startdard_value=[startdard_value sum(standard_hist(1:i))];

orgin_value=[orgin_value sum(orgin_hist(1:i))];

end

for i=1:256

value{i}=startdard_value-orgin_value(i);

value{i}=abs(value{i});

[temp index(i)]=min(value{i});

end

newimg=zeros(m_o,n_o);

for i=1:m_o

for j=1:n_o

newimg(i,j)=index(orgin(i,j)+1)-1;

end

end

newimg=uint8(newimg);

subplot(2,3,1);imshow(orgin);title('原图');

subplot(2,3,2);imshow(standard);title('标准图');

subplot(2,3,3);imshow(newimg);title('myself匹配到标准图'); subplot(2,3,4);imhist(orgin);

title('原图');

subplot(2,3,5);imhist(standard);

title('标准图');

subplot(2,3,6);imhist(newimg);

title('myself匹配到标准图');

3、直方图锐化

I=imread('C:\Users\w\桌面图片\j.jpg');

A=rgb2gray(I);

figure, subplot(221),imshow(A); title('原图');

hs=fspecial('sobel');

S=imfilter(A,hs);

hp=fspecial('prewitt');

P=imfilter(A,hs);

A=double(A);%双精度型

H=[0 1 0,1 -4 1,0 1 0];%拉普拉斯算子 J=conv2(A,H,'same');

K=A-J;

subplot(222),imshow(K);

title('拉普拉斯锐化图像');

subplot(223),imshow(S);

title('sobel算子锐化图像');

subplot(224),imshow(P);

title('prewitt算子锐化图像');

五、实验总结

《机器视觉》

课内实验报告(3)

基于一阶微分算子的边缘检测

智能科学与技术专业：

班级：

学号：

姓名：

实验时间：

实验三：基于一阶微分算子的边缘检测

一、实验目的

1 了解常见的一阶微分算子的原理及其卷积模板。

2

熟练掌握MATLAB图像处理工具箱中的使用方法，利用Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子等一阶微分算子编程实现边缘检测。

3 熟悉图像边缘检测方法。

二、实验的主要仪器设备

1 微型计算机

2 MATLAB软件（安装图像处理工具箱）

3 典型的灰度图像文件

三、实验原理

边缘检测的基本思想是通过检测每个像素和其邻域的状态，以决定该像素是否位于一个物体的边界上。如果一个像素位于一个物体的边界上，则其邻域像素的灰度值的变化就比较大。假如可以应用某种算法检测出这种变化并进行量化

表示，那么就可以确定物体的边界。

四、实验内容

1 利用MATLAB图像处理工具箱进行边缘检测。

2 结合实验原理，通过编程实现的实验结果比较各种边缘检测方法。

五、实验步骤

1 读入一幅图像

2 选择不同的边缘检测方法，对图像进行边缘检测

3 分析不同检测方法对图像处理的效果

六、程序代码及实验结果显示

I=imread('I:\机器视觉\lyx.jpg');

I=rgb2gray(I);

BW1 = edge(I,'sobel'); %利用Sobel算子进行边缘检测

BW2 = edge(I,'roberts'); %利用roberts算子进行边缘检测

BW3 = edge(I,'prewitt'); %利用prewitt算子进行边缘检测

BW4 = edge(I,'log'); %利用log算子进行边缘检测

BW5 = edge(I,'canny'); %利用canny算子进行边缘检测

subplot(2,3,1),imshow(I);

subplot(2,3,2),imshow(BW1); subplot(2,3,3),imshow(BW2); subplot(2,3,4),imshow(BW3); subplot(2,3,5),imshow(BW4); subplot(2,3,6),imshow(BW5);

七、心得体会

《机器视觉》

课内实验报告(4)

基于二阶微分算子的边缘检测

智能科学与技术专业：

班级：

学号：

姓名：

实验时间：

实验四：基于二阶微分算子的边缘检测

一、实验目的

1 了解常见的二阶微分算子的原理及其实验步骤。 2

熟练掌握MATLAB 图像处理工具箱，利用LoG 算子和Canny 算子等微分算子编程实现边缘检测。

二、实验原理及步骤

1

为了减少噪声的影响，对图像先进行平滑，然后在运用Laplacian 算子。平滑函数选择具有正态分布形式的高斯函数h (x, y)：

其中σ是高斯分布的均方差。

令r2=x2+y2用高斯函数h (x, y)对图象f (i,

j)做卷积，然后以对求二阶导数来计算拉普拉斯值，则：

称作高斯-拉普拉斯算子，简称LoG 算子。

高斯平滑运算导致图像中边缘和其他尖锐不连续部分的模糊，其中模糊量取决于σ值。σ值越大，噪声滤波效果越好，但同时也丢失了重要的边缘信息，影响了边缘检测器的性能。如果取小的σ值，又有可能平滑不完全而留有太多的噪声。因此在不知道物体尺度和位置的情况下，很难准确确定σ值。一般来说，使用

大的σ值会产生鲁棒边缘，小的σ值产生精确定位的边缘，两者结合，能够检测出图像的最佳边缘。

LoG 算子可以用MATLAB 中的edge 函数来检测边缘：

其中，thresh 是边缘检测的阈值，sigma 是高斯滤波器的σ值，默认为

2。 用不同σ值的LoG 算子检测图象的边缘。 2

Canny 的主要工作是推导了最优边缘检测算子。考核边缘检测算子的指标是：低误判率，即尽可能少地把边缘点误认为是非边缘点；高定位精度，即准确地把边缘点定位在灰度变化最大的像素上；抑制虚假边缘。

Canny 边缘检测算法步骤：

step1:用高斯滤波器平滑图象；

step2:用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向；

h 2

?)

,,log'',(sigma thresh I edge BW =

电子测量课程实验报告

福建农林大学计算机与信息学院 信息工程类 实验报告 课程名称：电子测量技术 姓名： 系：电子信息工程系 专业：电子信息工程 年级： 学号： 指导教师： 职称： 年月日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：电子信息工程系专业：电子信息工程年级： 姓名：学号：实验课程：电子测量技术基础 实验室号：_田406 实验设备号： 10 实验时间： 指导教师签字：成绩： 实验一：示波器、信号发生器的使用 1．实验目的和要求 1）了解示波器的结构。 2）掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。 3）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。 4）掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。 5）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。 2．实验原理 在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。 电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。 若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条

垂直的直线。因此，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看 到信号的时间波形。 一般说来，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描 锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观 测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。 这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位 点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。 只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位 点开始，从而使显示波形稳定、清晰。 在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的 相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现， 这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续 两种工作方式。交替、断续工作时，扫描电压均为一种，只是把显示时间进行 了相应的划分而已。 由于双踪显示时两个通道都有信号输入，因此还可以工作于叠加方式，这 时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠 加，波形失真等问题。同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显 示功能。这相当于两个函数的相加减。 示波器除了用于观测信号的时间波形外，还可将两个相同或不同的信号 x 平面上正交叠加所组成的图分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在y 形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 1）函数信号发生器，型号YB1634，指标：0.2Hz-2MHz，数量2台； 2）双踪示波器，型号YB4320A，指标：20MHz，数量1台。 3）其它实验室常用工具。

Halcon机器视觉实验指导书

机器视觉软件HALCON 实验指导书 目录 实验1 HALCON 概述，应用范例 实验2 HDevelop介绍，操作编程范例 实验3 HALCON编程接口，高级语言编程 实验4 HALCON数据结构，采集硬件接口 实验5 HALCON采集硬件配置，图像采集 实验6 HALCON二维测量，配准测量与识别定位 实验7 HALCON一维测量，尺寸测量 实验8 HALCON三维测量，3D重建测量 实验1 HALCON 概述，应用范例 实验2 HDevelop介绍，操作编程范例 1 邮票分割 文件名: stamps.dev 第一个例子进行文件分析任务。图5.1展示了部分邮票目录页。它描述了两种不同的邮票：以图形描述为主和以文字描述为主。 为了使用这个例子，必须把文字描述转化为计算机所能理解的形式。你可能使用OCR编程方式，你很快发现由于邮票的图形描述会导致大多数的可使用模块产生错误。于是另一项任务必须要进行预处理：对所有的邮票进行转化(例如,把邮票转化为灰色有价值的纸)，这样就可以使用OCR处

理邮票的剩余部分了。 当创造一个应用程序来解决这种问题,对要处理的对象进行特征提取是非常有帮助的。这个任务可以为新手提供解决的这类问题一些的经验。 ●一般而言，特征提取有如下步骤：邮票比纸要黑。 ●邮票包含图像的部分不重叠。 ●邮票具有最大最小尺寸。 ●邮票是长方形的。

图 5.1: Mi c he l图表的部分页. 如果直接使用属性清单而非编程，任务会变得很简单。可惜由于语言的含糊，这是不可能的。所以你需要建构具有精确的语法和语义的语言,尽可能接近非正式的描述。使用HDevelop语法，一个通常的程序看起来如下： dev_close_window () read_image (Catalog, ’swiss1.tiff’) get_image_pointer1 (Catalog, Pointer, Type, Width, Height) dev_open_window (0, 0,Width/2, Height/2, ’black’, WindowID) dev_set_part (0, 0,Height-1, Width-1) dev_set_draw (’fill’)

建筑工程测量实验报告

江西理工大学建筑工程测量 实验报告 专业建筑学 年级13级 班级**** 学号**** 姓名**** 2015年月日

目录 第一部分实验项目内容及要求第二部分实验报告 第三部分实验心得体会和建议

第一部分实验项目内容及要求

第二部分实验报告 实验报告一 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名**** ㈠完成下列填空 1.安置仪器后，转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，转动 目镜对光螺旋看清十字丝，通过镜筒上方的缺口和准星瞄准水准尺，转动水平微动螺旋精确照准水准尺，转动物镜对光螺旋进行对光消除视差，转动微倾螺旋使符合水准器气泡居中，最后读数。 2.消除视差的步骤是转动目镜对光螺旋使十字丝清晰，再转动 物镜对光螺旋使水准尺的分划像清晰。 ㈡实验记录和计算 1.记录水准尺上读数填入表2-1-1中。

表2-1-1 2.计算(基于黑红面读数的平均值) ⑴A点比C点低0.199 m。 ⑵B点比D点高0.388 m。 ⑶C点比E点高0.154 m。 ⑷假设C点的高程H C=158.936 m，求A点、B点、C点、D点、E点的高程，即：A A= 158.737 m，H B= 159.070 m，H C= 158.936m，H D= 158.682 m，H E= 158.782 m，水准仪的视线高程 H I= 160.458 m。 ㈢出图2-1-1中水准仪各部件的名称

图2-1-1 1）目镜对光螺旋；2）望远镜； 3）水准管；4）水平微动螺旋； 5）圆水准器；6）校正螺旋； 7）水平制动螺旋；8）准星； 9）脚螺旋；10）微倾螺旋； 11）水平微动螺旋；12）物镜对光螺旋； 13）缺口；14）三脚架。 实验报告二水准测量 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名*** ㈠水准测量的外业记录及其高程计算 实验数据记入表2-2-1，进行高程的计算，并进行验算，以确保各项计算准确无误。 表2-2-1 水准测量的外业记录及其高程计算

机器视觉简介

机器视觉概述 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。 【应用领域】 机器视觉广泛应用于各个方面，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。 【基本构造】 一个典型的工业机器视觉系统包括：光源、镜头、CCD 照相机、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/ 输入输出单元等。系统可再分为、主端电脑(Host Computer)、影像获取卡(Frame Grabber)与影像处理器、影像摄影机、CCTV镜头、显微镜头、照明设备、Halogen光源、LED光源高周波萤光灯源、闪光灯源、其他特殊光源、影像显示器、LCD、机构及控制系统、PLC、PC-Base控制器、精密桌台、伺服运动机台。 以上涵盖大部分的机器视觉系统组成部分，在本实验室中机器视觉的主要系统组成为：光源、工控机、工业相机、镜头；其中在进行算法设计时尽量的减少对于光源条件的依赖（实验室的光源性能一般，光照条件良好）。 图1 典型的机器视觉系统

图2 本实验室的机器视觉的主要组成 尽量以本实验室现有的实验条件为主，其他需要的部分按实际要求也可以添加。 【工作原理】 机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的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，图像处理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、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/ 不合格、有/ 无等，实现自动识别功能。 【机器视觉系统的典型结构】 一个典型的机器视觉系统包括以下五大块： 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。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。结构光照明是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。频闪光照明是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。

电子测量实验报告

实验三 电压表测量 一、 实验目的 1．掌握典型电压波形对不同检波方式电压表的影响，学会正确解读和修正测试数据 2．学习用电压表测量噪声电压的方法 二、 实验条件 1、数字合成函数信号发生器DFG30一台 2、超高频数字毫伏表TH2270一台 3、均值表ESCORT97/EDM89S 一台 4、6 位数字电压表 一台 5、模拟数字示波器HM1507-3一台 三、 实验原理 1．交流电压表的波形响应 一交流电压UX 的大小，可用该电压的峰值、平均值和有效值表征。 交流电压的峰值：是指任意周期性交变电压u (t)在一周期内，电压所能达到的最大值。 交流电压的平均值：指交流电压经过理想检波器后的平均值，实际中，不特别注明，是指全波平均值。数学表达为： dt t u T V T ?=0 )(1 交流电压的有效值：指电压通过某纯组负载所产生的热量与一个支流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。数学表示为： ?=T dt t u T V 02)(1 电压表的示值除另有说明外，均按正弦有效值刻度，读数用α表示。 根据交流电压的三种特征，可用峰值、平均值和有效值检波电路将测试电压变成直流，按直流电压进行刻度，分别构成峰值平均值和有效值电压表。 由检波方式的不同，要正确解读表的显示值，需加以换算。交流电压的波峰因数KF 定义为该电压的有效值与平均值之比： V V K f = 交流电压的波峰因数KP 定义为电压的波峰值与有效值之比： V V K p ?= 2．测试按图3-1进行 21

峰值表的检波探头如图3-2： 用这种探头可检测10KHz 以上的交流电压。 四、 实验内容 1．用峰值表TH2270测电压 置信号源输出2V ，频率100KHz ，占空比50%，偏置为零的正弦、三角和方波，有效值即DFG30所显示峰值的换算数值，或由数字电压表测得，作 2．用均值表测电压

机器视觉在线检测详解

广东省东莞市莞城区莞太路34号东莞市创意产业中心园区8座502 Unit 502, Building 8, Creative Industry Center Park, No. 34 Guantai Road, Guancheng District, Dong Guan 523000, P.R.China 机器视觉在线检测详解 机器视觉的一个重要应用就是进行在线检测。这个与物体静止时的视觉检测系统不同，最起码图像摄取的速度要足够快才行，不然就不可能在被测物体运动时获取足够清晰的图像，再一个就是机器视觉软件的图像处理能力也要足够强，分析判断周期要够短，不然等反应过来了，产品可能都已经走出次品剔除系统的工作范围了。这样的机器视觉在线检测就是不合格的。 1 机器视觉在线检测的基本原理 基于机器视觉的在线检测系统的基本原理：首先通过视觉传感器获取高速流水线上运动待检测物体图像，图像传送到计算机后，计算机调用专用的图像处理软件来对检测物体进行检测、测量、分析、判断。多功能检测实验平台的硬件结构如图1所示，机器视觉在线检测系统的基本模块包括：传动装置、专用LED光源、图像采集模块、电气控制模块。 2 多功能检测实验平台运动控制部分设计 在这套系统中，运动控制部分选用工业PC＋运动控制卡＋步进电机的控制模式。运动控制卡是步进电机公司的MPC01。它配备了许多功能强大、内容丰富的运动控制软件工具和函数库。MPC01运动函数库用于二次开发，用户只要用C／C＋＋或Visual Basic等编制所需的用户界面程序，并把它与MPC01

运动库链接起来，就可以开发出自己的控制系统。 3 专用LED光源 光源对图像质量的影响是至关重要的，考虑到本套试验平台将要进行各种物品的检测实验，开发设计了多种专用LED照明方案以适应各种不同的待检物体。直环型用于各种具有稳定照度和清晰图像的工件；狭角型用于各种透明工件或低对比度工件；棒型用于透明、光滑、镀金表面；圆顶型用于不平整或弯曲的表面检测，金属包片上的印刷字体或弯曲表面的孔穴；背光型用于透明材料或液体的检测；同轴型用于光滑、电镀、低反射表面。 4 高速图像采集系统 图像采集部分将完成流水线上的运动图像获取，采集图像质量的好坏将直接影响整个检测效率。图像采集部分主要由CCD摄像机完成。CCD摄像机摄取图像信号，由图像采集卡将图像信号采集进来。本套实验装置选用两个方位的摄像机对待检测物体进行检测，一个俯拍位一个侧拍位，对有些待检测物体可以进行多方位的检测。摄像机采用的是Pulnix公司的TM6703，采集卡选用Matrox 公司的Comora2。 4.1 图像采集卡 Matrox Corona Ⅱ是Matrox Graphics Inc．生产的图像控制器，可采集隔行扫描／逐行扫描的分量RGB信号和单／双路黑白模拟视频信号；3路10bit A／D转换器；24-bit RS-422／LVDS数字接口；模拟情况下采集率达到30MHz，RS-422数字模式下达25MHz，LVDS数字模式下达40MHz；连接2个RGB 或6个模拟黑白视频信号；32-bit／33MHz PCI总线主模式；扩展板上实时采

机器视觉教学大纲

《机器视觉》教学大纲 课程编码：08241059 课程名称：机器视觉 英文名称：MACHINE VISION 开课学期：7 学时/学分：36/2 （其中实验学时：4 ） 课程类型：专业方向选修课 开课专业：机械工程及自动化 选用教材：贾云得编著《机器视觉》科学出版社 2002年 主要参考书： 1.ROBOTICS: Control, Sensing, Vision, and Intelligence, K. S. Fu，McGraw-Hill Publishing Company, 1987 2.张广军编著，机器视觉，科学出版社，2005年 执笔人：孔德文 本课程主要内容包括：二值图像分析、图像预处理、边缘检测、图像分割、纹理分析、明暗分析、彩色感知、深度图与立体视觉。通过本课程的学习，学生应掌握机器视觉的基础理论、基本方法和实用算法。 一、课程性质、目的与任务 机器视觉课程是机械工程及自动化专业在智能机器方向的一门专业方向选修课。机器智能化是机械学科的重要发展方向，也是国际上跨学科的热门研究领域。而机器视觉是智能机器的重要组成部分，它与图象处理、模式识别、人工智能、人工神经网络以及神经物理学及认知科学等都有紧密的关系。本课程对于开阔学生视野、使学生了解本专业的发展前沿，把学生培养成面向二十一世纪的复合型人才具有重要的地位和作用。通过本课程的学习，学生也能掌握一定的科学研究方法与技能，为有潜力成为研究型人才的学生打下一定基础。 二、教学基本要求 本课程主要内容包括：二值图像分析、图像预处理、边缘检测、图像分割、纹理分析、明暗分析、深度图与立体视觉。通过本课程的学习，学生应掌握机器视觉的基础理论、基本方法和实用算法。 本大纲仅列出达到教学基本要求的课程内容，不限制讲述的体系、方式和方法，列出的内容并非要求都讲，有些内容，可以通过自学达到教学基本要求。 使用CAI课件作为辅助教学手段可以节省大量时间，传递更多的信息量，所以本课程建议使用CAI课件。 作业是检验学生学习情况的重要教学环节，为了帮助学生掌握课程的基本内容，培养分析、运算的能力，建议布置作业5－8次，并在期末前安排一次综合作业作为主要考查环节。实验是教学的一个主要环节，实验时间共4学时，每次实验每小组4－6人，使每个学生均有亲自操作的机会。 三、各章节内容及学时分配 1．人类视觉与机器视觉 (4学时) : 人类视觉原理与视觉信息的处理过程；机器视觉理论框架与应用；成像几何学基础。

用matlab数字图像处理四个实验

数字图像处理 实验指导书

目录 实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算 实验三图像增强-空间滤波 实验四图像分割 3

实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5．图像间如何转化。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。 图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类： ?亮度图像(Intensity images)

建筑工程混凝土实验实验报告

姓名： 院校学号： 学习中心： _______________ 层次：专升本 专业：土木工程 实验一：混凝土实验 一、实验目的：1、熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法；2、掌握砼拌合物工作性的测定和评定方法；3、通过检验砼的立方体抗压强度，掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息： 1 .基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30-50mm 2.原材料 (1)水泥：种类复合硅酸盐水泥强度等级C32.5 (2)砂子：种类河砂细度模数 2.6 (3)石子：种类碎石粒级5-31.5mm

(4)水：洁净的淡水或蒸馏水

3.配合比：（kg/m3） 三、实验内容： 第1部分：混凝土拌合物工作性的测定和评价 1、实验仪器、设备：电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒（直径16mm、长600mm, 端部呈半球形的捣棒）、拌合板、金属底板等。 2、实验数据及结果

第2部分：混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备：标准试模：150mm X 150mm X 150 mm 、振动台、压力试验机(测量精度为土1%,时间破坏荷载应大于压力机全量程的20%;且小于压力机全量程的80%。、压力试验机控制面板、标准养护室(温度20C±2C,相对湿度不低于95%。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定： (1、混凝土拌合物工作性是否满足设计要求，是如何判定的？ 答：满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度30—50mm,而此次实验结果中塌落度 为40mm, 符合要求；捣棒在已塌落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，锥体逐渐下沉表示粘聚 性良好；塌落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。

实训一 机器视觉技术

实训一机器视觉技术 （一）机器视觉技术 1.目标→图像摄取装置（CMOS和CCD）→图像信号→图像处理系统→数字化信号 2.机器视觉系统组成部分：光源、镜头、相机、图像处理单元、图 象处理软件、监视器、输入/输出控制单元。 3.特点：提高生产的柔性和自动化程度。 4.应用：生产流水线的检测系统（汽车零件、纸币印刷质量）、智能 交通管理系统、金相分析、医疗图象分析、无人机、机器人等。 （二）机器视觉实训系统 大恒DHLAB-BASE-PY-AF型平移式机器视觉教学实验平台 组成部分：相机安装模块、光源安装模块、平台方形载板、运动控制面板 由组成部分可推测，在机器视觉系统识别物体时，相机的焦距、光源的种类、光圈的大小、曝光时间的长短、载板移动速度的大小都将会对获取图像产生不同的影响。 平台：速度可调；手动或自动运动模式； 摄像头：紧凑型数字摄像机 感光元件：1/1.8”CCD；分辨率为1628（H）x 1236（V）；像素尺寸4.4um x 4.4um。

（三）实训内容 【1】一维条码检测 1. 条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛的应用。 2. 摄像机位置离检测平面大概47cm，光源离检测平面约36cm。 3. 实验步骤如下： ①放置条形码在载物平台上，使其处于镜头正下方； ②调整焦距、改变光圈大小，使物体清晰，对比度高、明暗适中； ③利用计算机软件控制相机对物体成像； ④通过改变曝光量、增益、光源、载物台移动速度，观察成像结果并加以比较。 ⑤结果如下： 条形码A 不开光圈、无速度曝光量增益识别结果 1000 0 没有图像 2500 0 不能识别 60000 0 正确识别 60000 5 正确识别 60000 6.4 错误识别 60000 7 没有图像条形码B 不开光圈、无速度曝光量增益识别结果 60000 2 没有图像 60000 6.4 正确识别 60000 20 错误识别 35000 6.4 不能识别 40000 6.4 正确识别 开光圈曝光量增益识别结果 60000 6.4 没有图像 2000 6.4 正确识别 速度曝光量增益识别结果 小60000 6.4 正确识别

视觉检测实验报告1

视觉检测技术试验 题目：MV-BDP2000S视觉皮带传送试验台功能认识试验 学院：信息科学与工程学院 专业班级：测控技术与仪器1401 学号：14040110X 学生姓名：李二狗 指导教师：宋辉 设计时间：2017.11.06

目录 一、试验台介绍 (1) 1.1试验台主要构成 (1) 1.1.1机柜部分 (2) 1.1.2传送部分 (2) 1.1.3视觉检测部分 (2) 1.1.4分选机构部分 (2) 1.2主要器件的关键指标 (2) 1.2.1工业数字相机 (2) 1.2.2光源 (3) 二、仪器操作及配置流程 (4) 2.1视觉检测部分的调试 (4) 2.1.1调节相机前后位置的方法 (4) 2.1.2调节相机高度的方法 (5) 2.1.3调节光源高度的方法 (5) 2.2设备性能的调试 (6) 2.2.1运动性能调试的参数 (6) 2.2.1视觉检测性能调试的步骤 (6) 三、仪器主要测量指标分析 (7) 3.1OCR&OCV字符识别指标分析 (7) 3.3.1 OCR检测的参数 (7) 3.2 尺寸测量指标分析 (8) 3.2.1 尺寸测量的参数 (8) 四、仪器采集或测量的试样 (9) 4.1字符识别试验结果 (9) 4.2 尺寸测量试验结果 (10) 4.3 实验总结 (11)

一、试验台介绍 本次试验中以维视数字图像技术有限公司(MICROVISION)推出MV-BDP200S机器视觉皮带传送实验开发平台(高级型)作为主要的实验设备，主要针对小型电子产品的外形和外观检测等，应用于提供高效的产品质量控制系统。本设备采用MV-MVIPS机器视觉图像处理控制器软件，该软件具有强大的缺陷识别功能、测量功能、色差检测、OCR&OCV识别检测，主要针对检测各类小型机械或电子产品的外观和外形，对于OK和NG产品实施分类管理放置。同时硬件上设计了组合式的照明及控制系统，创造了一个最优的光照系统及相对封闭的工作环境，有效的解决了环境对检测精度的影响，同时满足了待检产品对光照条件的要求。运用强大的检测及分析软件工具对被测产品进行定位、测量、分析。 1.1试验台主要构成 从整体外观来看，设备可以分为以下几个部分：机柜部分、传送部分、视觉检测部分、分选机构部分。设备的整体视图如图1所示: 图1整体设备部分视图

建筑工程测量实验报告

建筑工程测量实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

江西理工大学 建筑工程测量 实验报告 专业建筑学 年级13级 班级 **** 学号 **** 姓名 **** 2015年月日 目录 第一部分实验项目内容及要求 第二部分实验报告 第三部分实验心得体会和建议

实验报告一 日期班组第六组学号 *号姓名**** ㈠完成下列填空 1.安置仪器后，转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，转动 目镜对光螺旋看清十字丝，通过镜筒上方的缺口和准星瞄准水准尺，转动水平微动螺旋精确照准水准尺，转动物镜对光螺旋进行对光消除视差，转动微倾螺旋使符合水准器气泡居中，最后读数。 2.消除视差的步骤是转动目镜对光螺旋使十字丝清晰，再转动 物镜对光螺旋使水准尺的分划像清晰。 ㈡实验记录和计算 1.记录水准尺上读数填入表2-1-1中。 表2-1-1

2.计算(基于黑红面读数的平均值) ⑴ A点比C点低 m。 ⑵ B点比D点高 m。 ⑶ C点比E点高 m。 ⑷假设C点的高程H C= m，求A点、B点、C点、D点、E点的高程，即： A A= m，H B= m，H C= ，H D= m，H E= m，水准仪的视线高程 H I= m。 ㈢出图2-1-1中水准仪各部件的名称 图2-1-1 1）目镜对光螺旋； 2）望远镜； 3）水准管； 4）水平微动螺旋； 5）圆水准器； 6）校正螺旋； 7）水平制动螺旋； 8）准星； 9）脚螺旋； 10）微倾螺旋； 11）水平微动螺旋； 12）物镜对光螺旋； 13）缺口； 14）三脚架。 实验报告二水准测量 日期班组第六组学号 *号姓名 *** ㈠水准测量的外业记录及其高程计算 实验数据记入表2-2-1，进行高程的计算，并进行验算，以确保各项计算准确无误。

机器视觉与智能检测创新实践

《机器视觉与智能检测创新实践》课程设计报告 题目：基于可见光红外光图像的处理 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：

一、实验目的 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。本实验的目的就是通过学生自身动手实验，使学生对机器视觉系统及图像处理有一定的认识。同时加深学生的动手能力和培养学生的创新能力。 二、实验设备 机器视觉实验平台，计算机，Matlab软件等 三、实验任务 （1）对采集的近红外图像进行增强、分割和细化（自己挑选成像效果较好的手背或手掌的近红外图像） 1、了解增强、分割和细化等处理的概念和效果并编程实现增强、分割和细化； 2、分别比较不同增强、分割和细化方法的优劣 （2）对采集到的可见光手掌图像进行分割得到手掌及手指的轮廓。

四、相关概念介绍 1、光谱 光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，如图1所示。 光波是由原子内部运动的电子产生的。各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同。研究不同物质的发光和吸收光的情况，有重要的理论和实际意义，已成为一门专门的学科——光谱学。 图1 可见光的光谱图 种类：发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱。 连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。 只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应于不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子光谱。

社会实践实习报告：建筑工程测量实训报告

( 实习报告 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 社会实践实习报告：建筑工程测 量实训报告 Social practice practice report: construction engineering survey training report

社会实践实习报告：建筑工程测量实训报 告 社会实践实习报告：建筑工程测量实训报告 进入大学的第一次测量实训终于在大家的期盼中来了，因为大家都想抓紧实训的时间好好休息一下，可是，现实是如此的残酷！ 开始老师让我们先从理论下手，介绍了水准仪和经纬仪的构成以及它的使用方法，我们都很认真的记载着老师所讲的重点，在学习中，我知道了测量人员是工程建设的开路先锋，是确保工程质量的“千里眼”，我为能成为测量人而感到自豪！老师还说了，让我们好好保护仪器！我们知道了：人在仪器在，人亡仪器也不能亡！可是让人疑惑的是老师总让我们做好“军训”的打算，有那么辛苦吗？ 很快我就见到了传说中的水准仪，它长得真的很不咋的，可是在老师的介绍下，我知道了它是一个很有内涵的仪器！千万不能小

看它！但是还好的就是它的螺栓比较少，所以我还能接受！可是调节经纬仪的过程就比较复杂了，螺旋比较多，测量时仪器不停的转动，脑袋就晕了，对准后就不知螺旋在哪了，只能瞎摸。但有句话叫“熟能生巧”，这句话一点不假，在实训中，这个成语就得到验证，尽管开始是有点生疏，但经过一圈测量，想不熟也挺难的，而且速度也不断的提高。 下面就来谈谈具体的！我是第一批在校内测量经纬仪的！它的螺栓比水准仪多多了！弄得我头晕眼花的！没办法！我必须要坚持下去！第一个下午，我们全组组员就遇到大麻烦了！因为经纬仪的调整要三个地方全部调好，可是我们老是没办法让它们全都统一，老是这儿调好了，那儿的气泡又跑了！我们组是第八组，组员有6个，而别的组是5个人，所以我们要比别的组要更抓紧时间，可是当第九组已经测六个点时，我们组还压根没挪窝，可是越急越不知道该怎么办！后来在别的组来了一个同学，我们连忙请教他！ 1.先要让三脚架的中心大约和地面的点进行对齐。 2.调节气泡让它处于圆水准器的中间部分。

机器视觉测量实验报告

《机器视觉应用实验报告》 姓 名 黄柱汉 学 号 201341304523 院 系 机械与汽车工程学院 专 业 仪器仪表工程 指导教师 全燕鸣 教授 2015年04月16日

华南理工大学实验报告 课程名称：机器视觉应用 机械与汽车工程学院系仪器仪表工程专业姓名黄柱汉 实验名称机器视觉应用实验日期2015.4.16 指导老师全燕鸣 一、实验目的 主要目的有以下几点： 1.实际搭建工业相机、光源、被摄物体图像获取系统，自选Labview或Matlab、 Halcon、Ni Vision软件平台，用打印标定板求解相机内外参数以及进行现场 系统标定； 2.进行一个具体实物体的摄像实验，经图像预处理和后处理，获得其主要形状 尺寸的测量（二维） 3.进行一个具体实物体的摄像实验，经图像预处理和后处理，识别出其表面缺 陷和定位。 二、实验原理 “机器视觉”是用机器代替人眼来进行识别、测量、判断等。机器视觉系统是通过摄像头将拍摄对象转换成图像信号，然后再交由图像分析系统进行分析、测量等。一个典型的机器视觉系统包括照明、镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器5个部分。 HALCON是在世界范围内广泛使用的机器视觉软件，拥有满足各类机器视觉应用的完善开发库。HALCON也包含Blob分析、形态学、模式识别、测量、三维摄像机定标、双目立体视觉等杰出的高级算法。HALCON支持Linux和Windows，并且可以通过C、C++、C#、Visual Basic和Delphi语言访问。另外HALCON与硬件无关，支持大多数图像采集卡及带有DirectShow和IEEE 1394驱动的采集设备，用户可以利用其开放式结构快速开发图像处理和机器视觉应用软件，具有良好的跨平台移植性和较快的执行速度。 本实验包括对被测工件进行尺寸测量和表面缺陷检测。尺寸测量是通过使用机器视觉来对考察对象的尺寸、形状等信息进行度量；缺陷检测是通过机器视觉手段来分析零部件信息，从而判断其是否存在缺陷。

电子测量与仪器实验报告

实验一动态温度界面的设计 一、实验目的 1.掌握LabVIEW的基本使用方法 2.了解LabVIEW软件进行电路设计与仿真的步骤 3.熟练掌握动态温度界面的设计 4.了解温度计的使用方法 二、实验原理 数字温度计系统设计的内容主要分为三部分：一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计；三是与设置上下报警温度比较，当温度超过设置范围内时，实现报警。通过ＤＳ１８Ｂ２０直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后在ＰＣ机上进行输出显示，最终完成了数字温度计的总体设计。数字温度计系统硬件部分由温度传感器、信号的处理、信号的采集及基于ＬａｂＶＩＥＷ环境的温度显示。 三、设计步骤 1.在电脑上打开LabVIEW软件，单击“File”菜单，在下拉菜单中选择“New VI”选项，这样就新建一个空白的工作空间。 2.单机“File”菜单，在下拉菜单中选择“Save as”选项，命名为“实验一”将新建的文件保存到自己熟悉的地方。 3.前面板的设计 前面板包含两个温度计、温度显示框、报警指示灯、停止运行按钮。其中报警指示灯的作用是，当温度上升超过设定温度值上限（本

设计为6０℃）时，报警指示灯亮（变红），见下图（一）。 图（一）前面板设计 4.后面板设计 后面板由一个环路系统组成，其中包含Random Number、Greater、Multiply、温度计框图、温度计报警上限框图、报警灯框图、停止按钮。通过Random Number与100相乘产生一个随机温度，通过温度计检测，然后与报警设定值比较，比较器输出信号接指示灯。具体设计框图如下图（二）： 图（二）后面板设计图（三）程序运行 四、实验运行结果 单击“Operate”选项，在下拉菜单中选择“Run”，进入运行状态。当温度超过设定值（60℃）时，指示灯亮，见上图（三）。运行过程中可以通过“STOP”按钮，使程序停止。

建筑测量实训心得

建筑测量实训心得 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

实训心得 一周的测量实训结束了，风风雨雨中我们小组圆满的完成了本次实训这次实习的内容是对工程测量知识的实践化,实习的要求是让每个同学都对工程测量的实际操作能够达到基本掌握的程度。这次实习与以前的课堂实习相比，时间更加集中、内容更加广泛、程序更加系统，完全从控制测量生产实际出发，加深对书本知识的进一步理解、掌握与综合应用，是培养我们理论联系实际、独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面素质。也是一次具体的、生动的、全面的技术实践活动 通过这次为期一周的测量实训，我学会了更熟练的使用水准仪、经纬仪。很好的巩固理论教学知识，提高了实际操作技能，实训是我们教学中一个与理论相结合的桥梁，使得我们与所学专业相联系，增强我们对本专业的感性认识，收集处理信息的能力，获取新知识的能力，发现问题，分析问题和解决问题的能力，为以后到工作岗位上打下坚实的基础。 这次的实训目的主要是1.巩固课堂教学知识，加深对控制测量学的基本理论的理解，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。2.通过实习，熟悉并掌握三、四等控制测量的作业程序及施测方法。3.掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能。4.通过完成控制测量实际任务的锻炼，提高独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力，培养良好的咱也品质和职业道德。5.熟

halcon机器视觉试验平台设计方案与研究报告

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作者：PanHongliang 仅供个人学习 基于HALCON的机器视觉系统的研究与实现 摘要 近年来，机器视觉系统以其高效率、高可靠、低成本的特点在国外取得了广泛的应用。机器视觉系统适用于众多领域，例如工业自动化、医药业、制造业、农业等，弥补了人类视觉的很多不足。本文采用德国MVTec公司的专业机器视觉软件HALCON来开发机器视觉系统，提出了相关机器视觉实现方法，

并且在机器视觉实验平台上完成了一个弹簧片检测任务。 目前关注较多的是机器视觉系统的硬件部分，而机器视觉软件部分关注较少，一个先进的机器视觉系统除了具有高性能的硬件外，还需要有高性能的软件，虽然说许多常见的开发软件例如Mircosoft的Visual Studio、NI的LabWindows\CVI等等都可以开发机器视觉系统，但是开发周期比较长，针对性较弱，程序的复杂程度较高。而采用HALCON作为机器视觉和图像处理核心软件，不仅大大缩短了开发周期，降低了开发难度，而且可以参考HALCON 提供的众多机器视觉和图像处理例程来针对具体的任务做具体开发。 文章的第一章研究了机器视觉系统的组成、应用现状和发展，并且对机器视觉软件HALCON做了概述。第二章根据相关要求，选择合适的硬件单元，设计和搭建了VS-ZM1200机器视觉实验平台。第三章研究了机器视觉中常用的一些图像处理技术，重点讨论了在弹簧片检测任务中所采用的图像处理技术和算法，如图像的增强，分割，边缘检测等。第四章研究了机器视觉软件，重点研究了HALCON，并且对在Visual C++开发环境下如何使用HALCON编写的程序做了讨论。第五章介绍了在VS-ZM1200机器视觉实验平台上，使用HALCON和Visual C++开发的一套弹簧片检测系统，该系统完成关于弹簧片的尺寸参数测量和外观参数判别的任务。 第一章：绪论 1.1机器视觉概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,为了克服自身能力、能量的局限性,发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。这类机器,我们通常称为智能机器,它能模拟人类的功能,能感知外部世界并有效地解决人所希望解决的问题。人类感知外部世界主要是通过视觉、触觉、听觉和嗅觉等感觉器官,而视觉,是人类最重要的感觉功能。视,就是看。觉,就是感觉、感知。通过看来感知外部世界丰富多采的信息。“百闻不如一见”,这句话生动地说明了视觉对获得客观世界信息的重要性。据统计,人所感知的外界信息有80%以上是由视觉得到的[1],通过视觉,我们可以感受到物体的位置,亮度以及物体之间的相互关系等。因此,对于智能机器来说,赋予机器人类的视觉功能对发展智能机器是极其重要的,由此形成了 一门新的学科———机器视觉。 机器视觉，就是用机器（通常是数字计算机）代替人眼来做测量及判断，对图像进行自动处理并报告“图像中有什么”的过程。美国制造工程师协会（SME Society of Manufacturing Engineers）机器视觉分会和美国机器人工业协会（RIA Robotic Industries Association）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的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置”。具体来讲，是指通过镜头将被测目标转化为图像信号，投射至影像接受器件（一般为 CCD 元件）上再通过数字计算机进行分析处理。CCD是英文（Charge Coupling Device）的缩写，其中文含义为电荷耦合组件。当不同强度的光线照射在CCD表面，CCD

电子测量实验报告

电子测量实验报告 姓名： 学号： 同组人： 指导教师：曾国宏 实验日期：2014.11.23

示波器波形参数测量实验报告 姓名：学号：指导教师：曾国宏 一、实验目的 通过示波器的波形参数测量，进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。 1．熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。 2．熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。 3．熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。 二、实验预习 实验所用示波器为SS7802A型示波器。SS7802型示波器是日本岩崎公司生产的带有CRT 读出功能的20MHZ带宽模拟双踪示波器。该示波器带有CRT读出功能，所以能够方便、准确地进行电压幅度、频率、相位和时间间隔等的测量。 单踪示波器和双踪示波器的差别：单踪示波器只能显示一个信号的波形，双踪可以同时显示两个信号的波形。 三、实验仪器与设备 1、 SS7802A型示波器 a、主要参数： SS-7802模拟示波器·具有能够选择场方式、线路的TV/视频同步功能·附有光标和读出功能·5位数计数器规格及性能·显像管：6英寸、方型8×10p(1p=10mm)约16kV·垂直灵敏度：2mV/p~5V/p（1-2-5档）（通道1、通道2）精度：±2%·频率范围：20MHz·时间轴扫描A·100ns/p~500ms/p·TV/视频同步：能够选择场方式、能够选择ODD、EVEN、BOTH、扫描线路· b、主要功能描述 示波器操作板如图所示：

?包括如下五个操作控制区域： 水平控制区 【?POSITION?】：将【?POSITION?】向右旋转，波形右移。 FINE 指示灯亮时，旋转【?POSITION?】可作微调。 MAG×10 ：扫描速率提高10 倍，波形将基于中心位置向左右放大。 ALT CHOP ：选择ALT（交替，两个或多个信号交替扫描）或CHOP（断续，两个或多个信号交替扫描）。 ◆垂直控制区 INPUT ：输入连接器（CH1、CH2）,连接输入信号。 EXT INPUT ：用外触发信号做触发源。外信号通过前面板的EXT INPUT 接入。 【VOLTS/DIV】：调节【VOLTS/DIV】选择偏转因数。按下【VOLTS/DIV】；偏转因数显示“”符号。在该屏幕下，可执行微调程序。 【▲POSITION▼】：垂直位移，向右旋转，波形上移。 CH1 、 CH2 ：通道选择，按下 CH1 或CH2 选择通道显示或不显示。 GND ：按下 GND 打开接地开关。 DC/AC: 选择直流（DC）或交流（AC）耦合。 ADD 、INV ：显示（CH1+CH2）(相加〈ADD〉)或（CH1-CH2）(相减〈INV〉)。 ◆触发及扫描控制区 【TIME/DIV】：选择扫描速率。 【TRIG LEVEL】：调整触发电平。 SLOPE ：选择触发沿（+、―）。 SOURCE ：选择触发来源（CH1、CH2、LINE、EXT、VERT）。 COUPL ：选择触发耦合方式（AC、DC 、HF REJ 或LF REJ）。 TV ：视频信号触发选择（BOTH、ODD、EVEN、或TV-H）。