工業(yè)視覺系統(tǒng)編程及基礎應用 課程標準

《工業(yè)視覺系統(tǒng)編程及基礎應用》課程標準一、適用對象本標準適用三年制高職或職業(yè)本科學生。二、適用專業(yè)三、課程定位（群的能力要求而設置，C#PLC應用技術》、《組態(tài)技術應用》，后續(xù)課程有《工業(yè)視覺系統(tǒng)高級編四、課程目標總體目標通過本課程的學習，使學生全面了解和掌握工業(yè)視覺技術的編程基礎知識和HMI3D視覺和深度學習的基礎知識與實際應用。通過這門課程的學習，為將來從事工業(yè)視覺領域的工作或研究奠定堅實的基礎。PAGEPAGE3知識目標技能目標HMI3D素質(zhì)目標五、教學安排參考學時：64。學分：4。建議開設學期：第2或3學期。六、設計思路七、課程內(nèi)容與教學要求序號項目內(nèi)容學時分配備注1工業(yè)視覺軟件圖像采集82鋰電池有無判斷23數(shù)據(jù)輸入與輸出24HMI界面設計25結果顯示與圖像保存36日志應用17程序流程應用48外圍設備通訊與交互49鋰電池檢測1010鋰電池測量1011鋰電池識別612鋰電池引導抓取813前沿技術基礎應用414考核4不計入總學時總學時64項目設計項目1工業(yè)視覺軟件圖像采集學時理論實踐一體化8學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）掌握工業(yè)視覺硬件的安裝和使用方法。2）熟悉工業(yè)視覺系統(tǒng)的通訊配置過程。3）掌握工業(yè)視覺軟件的基本組成。1）能正確的連接工業(yè)相機。2）能完成軟件的安裝和激活。3）能夠?qū)崿F(xiàn)硬件和軟件的綜合使用。1）提高學生的科學素養(yǎng)水平。2）培訓學生對社會實踐的認知。3）培養(yǎng)學生安全意識、工程意識、團結意識。主要內(nèi)容主要教學方法DCCKVisionPlus★3）圖像采集方法。4）圖像質(zhì)量判斷與參數(shù)調(diào)整?！锢韺嵰惑w化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查10%項目2鋰電池有無判斷學時理論實踐一體化2學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）掌握工具塊工具的使用方法。2）熟悉圖像類型。3）掌握直方圖工具的添加和使用方法。4）掌握視覺工具終端輸出方法。1）能添加工具塊輸入與輸出。2）能對圖像類型進行轉(zhuǎn)換。3）能添加視覺工具終端，并輸出目標數(shù)據(jù)。3）培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。主要內(nèi)容主要教學方法.★教學重點：1）工具塊工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）圖像類型轉(zhuǎn)理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室★教學難點：1）實現(xiàn)鋰電池的有無檢測。2）鋰電池有無檢測的數(shù)據(jù)結果顯示。教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查4%項目3數(shù)據(jù)輸入與輸出學時理論實踐一體化2學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）掌握TCP通訊的方法。2）熟悉網(wǎng)絡調(diào)試助手的使用方法。3）掌握V+平臺軟件監(jiān)聽工具的使用方法。4）掌握數(shù)據(jù)讀寫工具的使用技巧。1）能在網(wǎng)絡調(diào)試助手和V+平臺軟件之間進行TCP通訊。2）能采用監(jiān)聽工具觸發(fā)方案執(zhí)行。3）能將V+平臺軟件運行的結果數(shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)試助手。1）培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、價值觀。2）培養(yǎng)學生安全意識、創(chuàng)新意識。3）培養(yǎng)學生自主探究能力和團隊協(xié)作能力。4）提高學生系統(tǒng)思維、辯證思維能力。主要內(nèi)容主要教學方法TCPTCP./★TCP3）數(shù)據(jù)讀寫工具的使用方法?！锝虒W難點：利用TCP通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入與輸出。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查4%項目4HMI界面設計學時理論實踐一體化2學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉HMI界面的作用。2）掌握HMI界面的新建方法。3）掌握HMI界面設計工具的使用方法。1）能獨立創(chuàng)建新的HMI界面。2）能在HMI界面添加子窗口。3）能在HMI界面添加形狀、按鈕、圖像顯示等常用控件。1）培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。2）培養(yǎng)學生的設計創(chuàng)新能力。3）培養(yǎng)學生的團隊合作意識。4）增強學生的科學責任感和科學信心。主要內(nèi)容主要教學方法HMIHMIHMIHMI★教學重點：1）HMI界面常見控件及其屬性。2）HMI界面的新建方法。3）HMI界面組件工具的使用方法。4）HMI界面設計過程和方法?！锝虒W難點：HMI界面設計思路與優(yōu)化布局。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查4%項目5結果顯示與圖像保存學時理論實踐一體化3學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉保存圖像工具的使用方法。2）掌握格式轉(zhuǎn)換工具的使用方法。3）掌握字符串操作工具的使用方法。4）熟悉邏輯計算和多元選擇工具的作用。1）能對數(shù)值進行格式轉(zhuǎn)換。2）能進行字符串拼接。3）能將采集到的圖像保存到指定文件夾。4）能將結果圖像顯示在HMI界面。1）培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。2）培養(yǎng)學生的觀察和分析能力。3）增強學生的科學責任感和價值觀念。4）增強學生的自我學習意識。主要內(nèi)容主要教學方法.HMI★★教學難點：1）字符串拼接操作。2）在采集圖像和HMI界面上顯示PCB板圖像結果。3）PCB板圖像全部保存。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查4%項目6日志應用學時理論實踐一體化1學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉日志的作用。2）掌握用戶日志的添加方法。3）掌握“寫日志”工具的使用方法。4）掌握“運行日志”工具的使用方法。1）能添加用戶日志，并設置相關參數(shù)。2）能添加并使用“寫日志”工具和“運行日志”工具。3）能在HMI界面中顯示日志相關內(nèi)容。1）培養(yǎng)學生在軟件使用過程中對系統(tǒng)問題追蹤的意識。2）培訓學生對程序調(diào)試的高效及成本意識。3）培養(yǎng)學生獨立解決軟件問題的能力。主要內(nèi)容主要教學方法★教學重點：1）寫日志工具的使用方法。2）用戶日志的添加和應用方法?！锝虒W難點：實現(xiàn)用戶日志的功能。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查2%項目7程序流程應用學時理論實踐一體化4學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉程序流程工具的作用。2）掌握分支與分支選擇工具的使用方法。3）掌握流程選擇與流程合并工具的使用方法。4）掌握循環(huán)工具的使用方法。1）能添加分支與分支選擇工具，并配置屬性參數(shù)。2）能添加流程選擇與流程合并工具，完成多流程的合并與選擇。3）能使用循環(huán)工具來控制輸入圖像連續(xù)旋轉(zhuǎn)。1）培養(yǎng)學生在軟件使用過程中細致嚴謹?shù)膽B(tài)度。2）培養(yǎng)學生邏輯思維意識。3）培養(yǎng)學生獨立創(chuàng)新能力。主要內(nèi)容主要教學方法★教學重點：1）預設數(shù)據(jù)、分支與分支選擇等工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）流程選擇與合并工具的參數(shù)含義及其使用方法。3）圖像旋轉(zhuǎn)、循環(huán)開始與結束、延時等工具的參數(shù)含義及其使用方法?！锝虒W難點：1）利用分支相關工具實現(xiàn)鋰電池有無分支的內(nèi)容輸出。2）3）利用循環(huán)工具實現(xiàn)圖像的連續(xù)旋轉(zhuǎn)效果顯示。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查6%項目8外圍設備通訊與交互學時理論實踐一體化4學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉串口通訊的使用方法。2）掌握PLC通訊相關工具的使用方法。3）掌握IO通訊相關工具的使用方法。4）熟悉通訊交互的時序設計思路。1）能使用串口通訊觸發(fā)程序執(zhí)行。2）能正確配置通訊相關工具的屬性。3）能正確使用PLC調(diào)試助手。1）增強學生的邏輯思維能力。2）培養(yǎng)學生獨立解決軟件問題的能力。3）培養(yǎng)學生的科學思維和分析能力。4）增強學生的有效思維能力。主要內(nèi)容主要教學方法PLCPLCPLCIOIOIO★教學重點：1）串口調(diào)試工具的使用方法。2）PLC通訊相關工具的參數(shù)含義及其使用方法。3）工業(yè)IO通訊工具的參數(shù)含義及其使用方法?！颬LC3）實現(xiàn)工業(yè)IO通訊與交互。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查6%項目9鋰電池檢測學時理論實踐一體化10學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）掌握模板匹配、顏色識別、缺陷檢測算法的使用方法。2）掌握鋰電池顏色識別和缺陷檢測的程序流程。1）能設置模板匹配相關參數(shù)。2）能設置顏色識別相關參數(shù)。3）能設置缺陷檢測相關參數(shù)。4）能在HMI界面中顯示結果圖像和相關參數(shù)。1）提升學生對產(chǎn)品檢測方面的專業(yè)知識和技能，增強學生的實踐能力。2）通過找出軟件編程的最優(yōu)方法，培養(yǎng)學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性。10103）培養(yǎng)學生的終身學習意識和自我發(fā)展的能力，深刻認識推進新型工業(yè)化的重大意義。主要內(nèi)容主要教學方法★★理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查15%項目10鋰電池測量學時理論實踐一體化10學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）掌握相機標定、尺寸測量、中心點計算的算法使用方法。2）掌握鋰電池標簽寬度實際尺寸測量和中心點計算的程序流程。1）能理解相機標定的基本原理，能正確完成相機標定。2）能設置邊緣提取工具相關參數(shù)，正確完成測量。3）能正確使用幾何特征工具計算中心點。4）能在HMI界面中顯示結果圖像和相關參數(shù)。1）提升學生對產(chǎn)品檢測方面的專業(yè)知識和技能，增強學生的實踐能力。2）通過找出軟件編程的最優(yōu)方法，培養(yǎng)學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性。3）培養(yǎng)學生的終身學習意識和自我發(fā)展的能力，深刻認識推進新型工業(yè)化的重大意義。主要內(nèi)容主要教學方法★教學重點：1）圖像標定工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）圖像邊緣理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室1111★教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查15%項目11鋰電池識別學時理論實踐一體化6學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）了解常見條碼類型。2）掌握工業(yè)視覺識別條碼方法及程序流程。3）掌握工業(yè)視覺識別字符的方法及程序流程。1）能正確完成條碼識別。2）能正確完成字符識別。3）能在HMI界面中顯示結果圖像和相關參數(shù)。1）提升學生對產(chǎn)品檢測方面的專業(yè)知識和技能，增強學生的實踐能力。2）通過找出軟件編程的最優(yōu)方法，培養(yǎng)學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性。3）培養(yǎng)學生的終身學習意識和自我發(fā)展的能力，深刻認識推進新型工業(yè)化的重大意義。主要內(nèi)容主要教學方法★教學重點：1）圖像條碼識別工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）圖像字符識別工具的參數(shù)含義及其使用方法。★教學難點：1）實現(xiàn)鋰電池條碼識別。2）實現(xiàn)鋰電池字符識別。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目11PAGE2考核與評價方式說明權重分配考查10%項目12鋰電池引導抓取學時理論實踐一體化8學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）理解手眼標定原理，并掌握手眼標定工具的使用方法。2）熟悉光源設定工具、監(jiān)聽工具和數(shù)據(jù)讀寫工具的使用方法。3）掌握數(shù)值計算工具的使用方法。4）熟悉標準位示教原理，并掌握標準位示教工具的使用方法。5）理解引導原理，并掌握特征定位工具和引導計算工具的使用方法。1）能計算鋰電池抓取點。2）能實現(xiàn)PCB板標準位示教。3）能實現(xiàn)PCB板引導抓取。4）能設計與優(yōu)化工業(yè)視覺引導項目的HMI界面。1）提升學生對產(chǎn)品檢測方面的專業(yè)知識和技能，增強學生的實踐能力。2）通過找出軟件編程的最優(yōu)方法，培養(yǎng)學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性。3）培養(yǎng)學生的終身學習意識和自我發(fā)展的能力，深刻認識推進新型工業(yè)化的重大意義。主要內(nèi)容主要教學方法★教學重點：1）手眼標定和光源設定工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）標準位示教工具的參數(shù)含義及其使用方法。3）特征定位和引導計算工具的參數(shù)含義及其使用方法?！?）理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查15%項目13前沿技術基礎應用學時理論實踐一體化4學習目標：概括本單元的學習目標，包含知識、技能、素質(zhì)等目標1）熟悉3D2）熟悉3D3）了解深度學習的基本概念、模型和框架。4）了解深度學習在工業(yè)視覺領域中的常見應用。5）掌握深度學習相關工具。1）3D2）能對3D3）能正確轉(zhuǎn)換圖像格式。4）能正確設置DCCKOCRTool深度學習工具相關參數(shù)，完成不同場景字符識別。1）提升學生對工業(yè)視覺引導應用的專業(yè)知識和技能。2）增強學生的實踐能力。3）培養(yǎng)學生獨立解決軟件問題的能力。4）培養(yǎng)學生的終身學習意識和自我發(fā)展的能力，深刻認識推進新型工業(yè)化的重大意義。主要內(nèi)容主要教學方法3D3D3D★教學重點：1）3D工具的參數(shù)含義及其使用方法。2）深度學習工具的參數(shù)含義及其使用方法。★教學難點：1）實現(xiàn)3D視覺技術基礎應用。2）實現(xiàn)深度學習基礎應用。理實一體化教學地點校內(nèi)實訓室教學及參考資料見選用教材練習與習題建議實踐項目考核與評價方式說明權重分配考查5%八、課程實施（1）項目