工业机器人视觉技术及应用/张明文 王璐欢

第 1章　绪　论　／　1
1．1　机器视觉定义 ／　1
1．2　机器视觉系统特点 ／　2
1．3　机器视觉发展历史 ／　3
1．4　工业机器人视觉功能 ／　5
1．4．1　引导 ／　6
1．4．2　检测 ／　7
1．4．3　测量 ／　7
1．4．4　识别 ／　8
1．5　机器视觉技术发展前沿 ／　8
1．5．1　3D视觉技术 ／　9
1．5．2　AI视觉技术 ／　10
思考题　／　11
第　2章 视觉技术基础 ／　12
2．1　视觉成像原理 ／　12
2．1．1　透视成像原理 ／　12
2．1．2　坐标系及其变换 ／　14
2．1．3　畸变模型 ／　16
2．2　数字图像基础 ／　17
2．2．1　数字图像 ／　17
2．2．2　颜色模型 ／　19
2．2．3　图像格式 ／　21
2．3　图像处理基础 ／　24
2．3．1　灰度处理 ／　24
2．3．2　图像二值化 ／　26
2．3．3　图像锐化 ／　27
2．4　图像处理常用算法 ／　28
2．4．1　图像分割 ／　28
2．4．2　边缘检测 ／　29
2．4．3　特征提取 ／　31
2．4．4　模板匹配 ／　32
思考题　／　33
第3章　工业机器人视觉系统 ／　35
3．1　工业机器人视觉系统概述 ／　35
3．1．1　基本组成 ／　35
3．1．2　工作过程 ／　37
3．1．3　相机安装 ／　37
3．2　相机工作原理及应用 ／　38
3．2．1　相机的工作原理 ／　38
3．2．2　相机的主要技术参数 ／　40
3．2．3　相机的行业应用 ／　44
3．3　镜头工作原理及应用 ／　46
3．3．1　镜头的工作原理 ／　46
3．3．2　镜头的主要技术参数 ／　48
3．3．3　镜头的应用 ／　52
3．4　光源基础知识及应用 ／　54
3．4．1　光源分类 ／　54
3．4．2　光源影响要素 ／　59
3．5　图像处理系统 ／　62
3．5．1　嵌入式图像处理系统 ／　62
3．5．2　基于计算机的图像处理系统 ／　63
思考题　／　65
第4章　智能视觉系统 ／　66
4．1　智能相机简介 ／　66
4．1．1　系统构成 ／　67
4．1．2　常用系列 ／　67
4．1．3　智能相机介绍 ／　68
4．1．4　软件介绍 ／　70
4．2　智能相机连接 ／　71
4．2．1　软件安装 ／　71
4．2．2　联机设置 ／　73
4．3　设置图像 ／　74
4．3．1　图像加载 ／　74
4．3．2　触发器 ／　75
4．3．3　灯光 ／　76
4．3．4　图像校准 ／　76
4．4　设置工具 ／　77
4．4．1　定位部件 ／　78
4．4．2　检查部件 ／　85
4．5　配置结果 ／　92
4．5．1　输入/输出 ／　92
4．5．2　通信 ／　93
思考题　／　95
第5章　智能机器视觉应用实例 ／　96
5．1　元件引导定位 ／　96
5．1．1　实训目的 ／　96
5．1．2　实训原理 ／　96
5．1．3　实训步骤 ／　96
5．2　硅片尺寸测量 ／　99
5．2．1　实训目的 ／　99
5．2．2　实训原理 ／　100
5．2．3　实训步骤 ／　100
5．3　药片数量统计 ／　106
5．3．1　实训目的 ／　106
5．3．2　实训原理 ／　106
5．3．3　实训步骤 ／　106
5．4　条码识别检测 ／　111
5．4．1　实训目的 ／　111
5．4．2　实训原理 ／　111
5．4．3　实训步骤 ／　111
5．5　二维码识别检测 ／　116
5．5．1　实训目的 ／　116
5．5．2　实训原理 ／　116
5．5．3　实训步骤 ／　116
5．6　文字识别检测 ／　120
5．6．1　实训目的 ／　120
5．6．2　实训原理 ／　120
5．6．3　实训步骤 ／　120
思考题　／　125
第6章　工业机器人操作基础 ／　126
6．1　工业机器人概述 ／　126
6．1．1　工业机器人定义和特点 ／　126
6．1．2　工业机器人分类 ／　127
6．1．3　工业机器人应用 ／　130
6．2　工业机器人主要技术参数 ／　132
6．2．1　自由度 ／　132
6．2．2　额定负载 ／　133
6．2．3　工作空间 ／　135
6．2．4　工作精度 ／　135
6．3　工业机器人组成 ／　136
6．3．1　机器人本体 ／　137
6．3．2　控制器 ／　138
6．3．3　示教器 ／　139
6．4　基本操作 ／　141
6．4．1　基本概念 ／　141
6．4．2　手动操作模式 ／　143
6．4．3　工具坐标系建立 ／　144
6．4．4　工件坐标系建立 ／　144
思考题　／　145
第7章　工业机器人编程及应用 ／　146
7．1　I/O通信 ／　146
7．1．1　I/O硬件介绍 ／　146
7．1．2　系统I/O配置 ／　147
7．2　程序数据 ／　148
7．2．1　常见数据类型 ／　149
7．2．2　数据存储类型 ／　149
7．2．3　程序数据操作 ／　150
7．3　动作指令 ／　152
7．4　编程基础 ／　155
7．4．1　RAPID语言结构 ／　155
7．4．2　程序操作 ／　157
思考题　／　160
第8章　工业机器人视觉系统应用（基于以太网） ／　161
8．1　硬件组成与连接 ／　161
8．1．1　硬件组成 ／　161
8．1．2　工作流程 ／　162
8．2　相机配置及组态编程 ／　163
8．2．1　相机连接及设置图像 ／　163
8．2．2　设置工具 ／　164
8．2．3　配置结果及运行 ／　167
8．2．4　数据接收测试 ／　169
8．3　工业机器人IP地址配置 ／　170
8．4　工业机器人编程与调试 ／　172
8．4．1　工业机器人通信编程基础 ／　173
8．4．2　功能规划与程序设计 ／　175
8．4．3　程序调试 ／　183
思考题　／　187
第9章　工业机器人视觉系统应用（基于现场总线） ／　188
9．1　网关概述 ／　189
9．1．1　硬件介绍 ／　189
9．1．2　支持协议 ／　190
9．2　PROFINET网络配置 ／　190
9．2．1　PROFINET I/O协议介绍 ／　191
9．2．2　相机侧PROFINET I/O配置 ／　191
9．2．3　网关侧PROFINET I/O 配置 ／　192
9．3　DeviceNet现场总线配置 ／　196
9．3．1　DeviceNet现场总线介绍 ／　196
9．3．2　工业机器人侧DeviceNet配置 ／　197
9．3．3　网关侧DeviceNet配置 ／　198
9．4　工业机器人变量设置 ／　200
9．5　程序编辑 ／　201
思考题　／　203
参考文献　／　204