機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺

一、硬件功能數(shù)值
1、機(jī)臺配套
（1）硬件核心由四軸動作平臺（XYZθ）與可便利拆卸的機(jī)器視覺結(jié)合套件兩大部分構(gòu)成。
（2）設(shè)備要求構(gòu)造緊湊，高包括度，占地面積≤620mm×650mm（不含有概括顯露器伸出占用面積），平臺行程：XY軸各不小于200mm，Z軸不小于50mm，θ軸可旋轉(zhuǎn)至隨意角度，位移平臺XYZ軸具備回原點(diǎn)功能。
（3）平臺的動作精確度高，XY軸的電機(jī)應(yīng)用閉環(huán)控制方法，Z軸的電機(jī)需要帶剎車，XYZ重復(fù)精確度優(yōu)于±0.01mm，θ軸應(yīng)用中空旋轉(zhuǎn)電機(jī)，重復(fù)精確度≤±0.05°。
（4）平臺能夠快速裝配多種類型的相機(jī)，含有面陣相機(jī)、線陣相機(jī)、雙目3D相機(jī)、線激光3D相機(jī)等；也能夠快速裝配平臺配套的多種類型的光源，含有多角度的環(huán)形光源、同軸光源和背光源等，裝配支撐架需具備刻度標(biāo)識。
（5）平臺可應(yīng)用plc實(shí)行動作控制，可支持隨意彎彎曲線插補(bǔ)，支持拓展。
（6）設(shè)備提供的相機(jī)裝配位不少于3個(gè)，支持多種相機(jī)裝配方法，含有概括Z軸裝配，支撐架裝配等，相機(jī)設(shè)定有側(cè)視、斜視和俯視等多種裝配方法；
（7）Z軸可裝配多種備品備件，含有概括可拆卸的旋轉(zhuǎn)軸（旋轉(zhuǎn)軸末端可以配套吸盤），可拆卸相機(jī)和光源以及其他可拆卸的執(zhí)行裝置。
（8） 全部實(shí)驗(yàn)需要的調(diào)動及寫入輸出連接口均布置在平臺上層便利實(shí)操的操作面板上，含有雙色報(bào)警燈、真空開關(guān)連接口、光源控制、旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)信號、相機(jī)供電、USB3.0及GigE相機(jī)輸出、通用IO等。同時(shí)配套按鈕盒，能夠?qū)嵭性O(shè)備上電、急停以及XY軸的四向搖桿手動控制；
（9）收納儲物儲物柜或收納箱需要按物品形狀一一對應(yīng)設(shè)計(jì)，放置區(qū)需要粘貼對應(yīng)的物品的編號或名稱，并保證與機(jī)臺對應(yīng)。
（10）電控儲物儲物柜功能分區(qū)，含有透明窗口的電氣儲物儲物柜、工控機(jī)儲物儲物柜、鍵鼠抽屜、收納抽屜。
2、相機(jī)配備
（1）相機(jī)總數(shù)不少于4臺，含有至少3臺2D相機(jī)和1臺3D相機(jī)，相機(jī)連接口含有USB3.0和GigE兩種類型；2D相機(jī)含有概括彩色相機(jī)、高分辨率黑白相機(jī)以及高幀率黑白相機(jī)
（2）高幀率黑白相機(jī)的分辨率不低于1280x960像素，應(yīng)用全局快門黑白CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/2.7",幀率不低于90fps，應(yīng)用USB3.0連接口，兼容USB 3 VISION 協(xié)議和GenlCam標(biāo)準(zhǔn)；
（3）高分辨率黑白相機(jī)的分辨率不低于2448x2048像素，應(yīng)用全局快門黑白CMOS芯片，芯片尺寸不小于2/3",幀率不低于20fps，應(yīng)用GigE連接口，兼容GigE VISION 協(xié)議和GenlCam標(biāo)準(zhǔn)；支撐POE供電，DC6V-26V寬壓供電；
（4）彩色相機(jī)的分辨率不低于2500x1940像素，應(yīng)用滾動快門彩色CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/2.5",幀率不低于20fps，應(yīng)用GigE連接口，兼容GigE VISION 協(xié)議和GenlCam標(biāo)準(zhǔn)；支撐POE供電，DC6V-26V寬壓供電；
3、鏡頭配備
（1）配備不少于3個(gè)不一樣焦距的定焦鏡頭，焦距含有12mm，25mm和35mm，支持500萬像素，支持2/3"成像圈；
（2）配備不少于1個(gè)遠(yuǎn)心鏡頭，放大倍率不大于0.3X；
（3）配套一組接圈，含有1mm、2mm、5mm、10mm、20mm、40mm規(guī)格，并配套與鏡頭匹配的紅色和藍(lán)色窄帶濾光鏡各一片，配套鏡頭清潔布。
4、光源配備
（1）含有環(huán)形光源不少于3個(gè)，其中1個(gè)直射環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于80mm，內(nèi)徑不小于40mm，應(yīng)用RGB LED燈珠，同時(shí)光源配備有外螺紋，能夠直徑擰在配套的定焦鏡頭上；1個(gè)45度發(fā)光環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于120mm，內(nèi)徑不小于80mm，LED顏色為綠色；1個(gè)20度的低角度環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于155mm，內(nèi)徑不小于120mm，LED顏色為藍(lán)色。以上三個(gè)環(huán)形光源可以結(jié)合成一個(gè)AOI光源。
（2）含有RGB同軸照明光源一個(gè)，發(fā)光面積不小于60x60mm。
（3）含有白色平行背光源一個(gè)，應(yīng)用下部貼片LED，光源均勻度高于90%，發(fā)光面積≥169x145mm；
（4）光源的亮度可以手動調(diào)動，也可以系統(tǒng)編程控制。
5、工控機(jī)要求
（1）應(yīng)用一線品牌高功能機(jī)器視覺專用工控機(jī)，處置整理器功能不低于i5 四核CPU、內(nèi)部存儲≥8G，SSD硬盤≥120G；
（2）自帶不少于4個(gè)千兆網(wǎng)口，支持POE；
（3）自帶不少于4個(gè)USB3.0口；
（4）自帶PCI或PCIe的拓展槽，能夠裝配動作控制卡或其他拓展卡。
6、其他硬件要求
（1）平臺配套視覺和治具的收納箱各一套。
（2）提供不少于2種類型的圖像標(biāo)定板。
（4） 配套快換板、萬用表、直尺、螺絲刀、六角扳手、螺絲盒等常用工量具。
二、系統(tǒng)功能數(shù)值
（1）設(shè)備配套的系統(tǒng)提供圖形化編程和代碼編程兩種編程模式，圖形化編程要求通俗易懂，應(yīng)用拖拽式流程框圖定義流程；代碼編程提供基于VB.netC#或python多種語言的例程；開放編程數(shù)值連接口。
（2）支持多項(xiàng)目同步運(yùn)行，支持多用戶模式，系統(tǒng)可以在單單獨(dú)的筆記本運(yùn)行，互聯(lián)網(wǎng)端用戶可以獲取對應(yīng)IP地址機(jī)臺上的圖片。
（3）機(jī)器視覺編程系統(tǒng)至少含有常用圖像處置整理、動作控制和外部通訊工量具，含有概括3D標(biāo)定、3D定位、3D測量、AOI檢驗(yàn)測試、紅外相機(jī)檢驗(yàn)測試、深度學(xué)習(xí)掌控把握、傳送帶跟蹤計(jì)數(shù)等多種高級算子，提供API，支持二次研發(fā)；
（4）2D相機(jī)的處置整理系統(tǒng)工量具至少含有有無/正反檢驗(yàn)測試、顏色/位置判別、定位、尺寸測量、ID識別、字符識別、缺陷檢驗(yàn)測試等工量具；（需提供系統(tǒng)功能、工量具界面截圖，現(xiàn)場提供缺陷檢驗(yàn)測試案例演示視頻）
（5）3D相機(jī)的處置整理系統(tǒng)工量具支持多種不一樣類型3D相機(jī)（含有TOF、線激光、雙目構(gòu)造光、掃描振鏡等），系統(tǒng)工量具含有：3D標(biāo)定、3D定位、3D測量等，可完成三維（3D）測量和三維（3D）點(diǎn)云計(jì)算并配套相應(yīng)的教學(xué)程序
（6）系統(tǒng)除了支持常見品牌的2D相機(jī)和3D相機(jī)之外，也設(shè)定有外部連接口，支持常見品牌的PLC、動作控制卡和工業(yè)機(jī)器人，也支持常見的激光振鏡控制。
（7）系統(tǒng)含有概括圖形化編程系統(tǒng)和客戶端編程系統(tǒng)，可以完成不一樣計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值之間的數(shù)值傳遞與接收。
（8）系統(tǒng)應(yīng)具備以下工量具：服務(wù)器客戶端通訊工量具、串行口工量具、PLC讀寫工量具、機(jī)器人控制工量具、信號源工量具、圖像源工量具、相機(jī)工量具、存檔圖片工量具、仿射變換工量具、斑點(diǎn)解析工量具、找圓工量具、找線工量具、邊緣點(diǎn)查找工量具、形狀匹配工量具、灰度匹配工量具、圓卡尺工量具、夾角工量具、邊緣卡尺工量具、線交點(diǎn)工量具、線間距工量具、點(diǎn)間距工量具、矩形卡尺工量具、點(diǎn)線距離工量具、坐標(biāo)變換工量具、標(biāo)定工量具、圖像變換工量具、通道分離工量具、顏色提取工量具、圖像剪切工量具、圖像處置整理工量具、閾值化工量具、輪廓提取工量具、二維碼識別工量具、字符識別工量具、條碼檢驗(yàn)測試工量具、缺陷檢驗(yàn)測試工量具、位移計(jì)算工量具、坐標(biāo)計(jì)算工量具、對位平臺工量具、累加工量具、分類工量具、存檔表格工量具、格式變換工量具、清單工量具、邏輯運(yùn)算工量具、字符串截取工量具、用戶變量工量具等。
（9）系統(tǒng)支持一相機(jī)及多相機(jī)對位，支持XYθ、XYY、UVW、SCARA等多種平臺類型。