?目標(biāo)學(xué)員:? 機(jī)器視覺工程師、自動化工程師、設(shè)備開發(fā)工程師、質(zhì)量檢測工程師。
預(yù)備知識:? 具備基本的編程概念(如C++/C#或VB.net之一更佳),了解基本的圖像處理知識。
Halcon核心概念與環(huán)境搭建
Halcon架構(gòu)介紹(HDevelop, 運(yùn)行時, 導(dǎo)出庫)。
HDevelop開發(fā)環(huán)境詳解:變量窗口、圖形窗口、程序窗口。
核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):Image, Region, XLD。
圖像采集:連接相機(jī)(GigE, USB3Vision)、讀取圖像、基本采集流程。
圖像預(yù)處理技術(shù)
目的:? 提升圖像質(zhì)量,突出感興趣特征,為后續(xù)處理做準(zhǔn)備。
空間域濾波:
平滑去噪:均值濾波、中值濾波、高斯濾波。
銳化增強(qiáng):拉普拉斯算子、索貝爾算子、高斯拉普拉斯——用于增強(qiáng)劃痕、邊緣等。
頻率域濾波:? 傅里葉變換初步,用于周期性噪聲去除。
形態(tài)學(xué)處理:
基礎(chǔ)操作:膨脹、腐蝕、開運(yùn)算、閉運(yùn)算。
應(yīng)用:斷開微小連接、填充細(xì)小孔洞、平滑區(qū)域邊界。
Blob分析(區(qū)域分析)
關(guān)鍵步驟:圖像分割(閾值分割、動態(tài)閾值)、區(qū)域轉(zhuǎn)換、形狀特征選擇(面積、圓度、矩形度)。
應(yīng)用場景:? 屏幕亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、大面積臟污檢測。
模板匹配與定位
基于形狀的匹配:? 核心工具,解決物體定位問題。
創(chuàng)建模板、優(yōu)化參數(shù)(旋轉(zhuǎn)角度、縮放比例、金字塔層級)。
應(yīng)用場景:? 屏幕/產(chǎn)品在圖像中的精確定位,確保后續(xù)檢測區(qū)域一致(ROI)。
邊緣與輪廓檢測(XLD)
邊緣提取算子(edges_sub_pix)、輪廓處理。
應(yīng)用場景:? 產(chǎn)品外形尺寸測量、崩邊、毛刺檢測。
幾何計量(Metrology)
精確提取直線、圓、橢圓等幾何特征。
應(yīng)用場景:? 屏幕邊框?qū)挾?、孔位距離等高精度尺寸測量。
檢測流程總覽:? 圖像采集 → 定位 → ROI生成 → 缺陷提取 → 分類與判定。
亮點(diǎn)與暗點(diǎn)檢測
方法1:? 動態(tài)閾值Blob分析(與周邊區(qū)域?qū)Ρ龋?/p>
方法2:? 基于頻域或紋理分析的方法。
劃痕檢測
方法1:? 形態(tài)學(xué)處理(如頂帽變換)—— 對低對比度劃痕極其有效。
方法2:? 方向性濾波,增強(qiáng)特定方向的線性特征。
Mura(斑痕)檢測
挑戰(zhàn):? 對比度低、邊界模糊、無固定形狀。
方法1:? 標(biāo)準(zhǔn)模板比對(差分法)。
方法2:? 背景校正與不均勻性補(bǔ)償。
方法3(高級):? 利用深度學(xué)習(xí)中的異常檢測(Anomaly Detection)模型。
臟污與顆粒物檢測
結(jié)合Blob分析和形態(tài)學(xué),區(qū)分于亮點(diǎn)/暗點(diǎn)。
劃傷與刮痕檢測:? 同屏幕劃痕檢測方法。
崩邊與缺角檢測:
方法:? 模板匹配定位后,通過邊緣輪廓的差異分析(如deviation_map)。
毛刺檢測:
方法:? 在邊緣輪廓的基礎(chǔ)上,通過局部曲率分析或凸性檢測來發(fā)現(xiàn)異常凸起。
異物與污染檢測:? 同臟污檢測。
深度學(xué)習(xí)應(yīng)用(進(jìn)階)
何時使用深度學(xué)習(xí):? 解決傳統(tǒng)算法難以定義的復(fù)雜缺陷。
分類(Classification):? 區(qū)分“合格”與“不合格”,或多種缺陷類型。
目標(biāo)檢測(Object Detection):? 定位并識別多種缺陷的位置和類別。
語義分割(Semantic Segmentation):? 精確到像素級的缺陷區(qū)域劃分。
異常檢測(Anomaly Detection):? 僅需OK樣本進(jìn)行訓(xùn)練,用于未知缺陷的發(fā)現(xiàn)。
性能優(yōu)化與魯棒性設(shè)計
算法加速:使用Halcon的自動并行化、減少數(shù)據(jù)冗余。
光照變化的應(yīng)對策略。
設(shè)計參數(shù)化、可配置的檢測流程,便于生產(chǎn)線調(diào)試。
系統(tǒng)集成與部署
將Halcon算法導(dǎo)出到宿主語言(如C#)。
設(shè)計簡單的圖形用戶界面(GUI)。
檢測結(jié)果保存、數(shù)據(jù)綁定MES/QMS系統(tǒng)。