機(jī)器視覺技術(shù)與應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)-視覺傳感器的概述和特點(diǎn)

視覺傳感器概述和特點(diǎn)視覺傳感器視覺傳感器是一種傳感器式的智能相機(jī)，在第一篇也初步介紹過。在本章我們以視覺龍的VDSR視覺傳感器舉例介紹它的定義、軟件、功能和應(yīng)用場景。傳感器操作比較簡單，但用戶界面友好，使用方便，與其它光電傳感器比較接近。視覺傳感器概述視覺傳感器是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi)，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。視覺傳感器一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成。由于應(yīng)用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲技術(shù)，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機(jī)器視覺的應(yīng)用需求，如圖。視覺傳感器的特點(diǎn)本節(jié)我們以深圳市視覺龍科技有限公司開發(fā)的一款視覺傳感器VDSR（VisionDragonSensoR）為例對該視覺傳感器的特點(diǎn)及優(yōu)勢進(jìn)行介紹。VDSR視覺傳感器介紹VDSR視覺傳感器提供了具有針對性的視覺工具，實(shí)際應(yīng)用中可以當(dāng)做定位，檢測和讀碼傳感器使用，生產(chǎn)廠家提供了VDSR軟件，可通過PC或者平板電腦（AmdroidPad）進(jìn)行配置，配置完成后可以脫機(jī)運(yùn)行。于其它視覺傳感器不同，VDSR不提供鏡頭和光源，需要客戶根據(jù)項目要求自行選配，VDSR可以提供函數(shù)庫供客戶二次開發(fā)以滿足復(fù)雜的項目需求，可以看作一款簡單的智能相機(jī)。作為一款優(yōu)秀的一體化工業(yè)傳感器，VDSR內(nèi)置攝像頭、處理器、網(wǎng)絡(luò)連接和I/O接口等，所有這些元件都集成于一個體積小巧、可適應(yīng)狹窄空間的工業(yè)外殼中。功能特點(diǎn)及優(yōu)勢可通過以太網(wǎng)進(jìn)行連接，視覺硬件間以太網(wǎng)連接是目前數(shù)據(jù)交互比較方便的方法。高度集成、一體化的函數(shù)庫，取圖和處理都集成在傳感器內(nèi)部，并提供了一體化的函數(shù)庫。無需編程，簡單配置，視覺傳感器應(yīng)對項目時，無需編程，簡單配置省卻了開發(fā)周期和技術(shù)難度。二次開發(fā)非常簡單，視覺傳感器提供了一體化的函數(shù)庫，使得二次開發(fā)非常簡單。無需昂貴的安裝定位，由于視覺傳感器相對結(jié)構(gòu)簡單，小巧安裝特別方便。毫米級的定位精度，可以達(dá)到毫米級別的定位精度。簡化了整體系統(tǒng)設(shè)計，視覺傳感器高度集成，無需編程，簡單配置從而簡化了項目的整體系統(tǒng)設(shè)計。VDSR視覺傳感器介紹特性32位DSPCPULAN以太網(wǎng):100MbpsI/O：2input/4output，每個output的輸出電流最高可達(dá)400mA像素：640*480pix（30萬像素）、1280*1024pix（130萬像素），CMOSSensor供電電壓：24V±20%DC,最大電流300mA工作溫度：0-55攝氏度，相對濕度0-80%，無冷凝保存環(huán)境：-20-60攝氏度，相對濕度0-80%，無冷凝最大幀率：60fps功耗：約1.5w

特點(diǎn)和特性可以應(yīng)用哪些場合自主研發(fā)，高度集成，一機(jī)多用。成本低VDSR緊湊的尺寸（80*45*20）,能安裝在極其狹窄的空間中。體積小1分鐘啟用，通過圖形界面，可輕松、直觀地創(chuàng)建新的檢測任務(wù)。易使用高分辨率確保提供高質(zhì)量的圖像，從而使您能檢查較小的細(xì)節(jié)。精準(zhǔn)高效在以往光電傳感器所難以穩(wěn)定檢測的不正常反光的斜面等情形下，現(xiàn)在也可穩(wěn)定檢測。

還可應(yīng)對位置不定的檢測C利用360°模板匹配功能，只需將檢測部位控制在觀測區(qū)域內(nèi)就能夠準(zhǔn)確識別。1臺傳感器即可解決最多4個點(diǎn)的識別。準(zhǔn)備工作也順暢易行。一臺即可解決檢測難題VDSR視覺傳感器介紹尺寸產(chǎn)品尺寸如圖所示）VDSR視覺傳感器接口1.接口介紹如下圖所示，VDSR采用了以下接口：1：IO、電源和觸發(fā)接口2：以太網(wǎng)接口IO、電源和觸發(fā)接口:提供傳感器工作電源和與外界交換數(shù)據(jù)的物理IO

以太網(wǎng)接口：用于編輯檢測工具和參數(shù)和監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)VDSR視覺傳感器接口IO、電源和觸發(fā)接口定義電纜線電源和I/O接口如圖所示VDSR視覺傳感器接口IO/接口的電氣規(guī)格VDSR系列智能相機(jī)帶有數(shù)字輸入和輸出接口，比如可以直接輸入光柵信號或氣動閥門的控制信號或一個觸發(fā)器的輸入和輸出。對于VDSR系列相機(jī)不同的接口特征如下表所示：應(yīng)當(dāng)接上所有電源引腳（引腳1，引腳2和引腳9），所有I/O的輸出電流總和不應(yīng)過1A。VDSR視覺傳感器接口IO/接口的功耗功耗取決于電源電壓，測試結(jié)果如表所示：VDSR視覺傳感器接口IO/接口的輸入接線方法VDSR相機(jī)與PLC/觸發(fā)器的輸入連接如圖所示VDSR視覺傳感器接口IO/接口的輸出接線方法VDSR相機(jī)與PLC/觸發(fā)器的輸出連接如圖所示VDSR視覺傳感器接口LAN/以太網(wǎng)接口VDSR相機(jī)LAN/以太網(wǎng)接口引腳分配如圖VDSR視覺傳感器接口LAN/以太網(wǎng)接口定義VDSR相機(jī)LAN/以太網(wǎng)接口引腳定義如圖VDSR視覺傳感器接口VDSR上的LED定義VDSR的8個LED的功能是顯示電源狀態(tài)信息、I/O和觸發(fā)脈沖輸入狀態(tài)信息等，如圖所示。VDSR與PC及各通信端的連接VDSR通過唯一一個以太網(wǎng)接口與外界連接，因而對于需要頻繁切換通信端的應(yīng)用場合，建議配合路由器使用，VDSR的固定IP為192.168.0.65，故路由器的LAN口或PC的IP應(yīng)配置為同一網(wǎng)段，網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一為255.255.255.0；對于僅有串口的通信端，可使用網(wǎng)口轉(zhuǎn)串口設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)接。PC端IP配置見圖6.4，IP地址只要在192.168.0.xxx網(wǎng)段內(nèi)即可?？偨Y(jié)和習(xí)題思考本節(jié)主要介紹了視覺傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)勢及特性，介紹了一些應(yīng)用場景。