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TC-VS1200機器視覺教學科研創新實驗平臺
 
 
系統簡介
“TC-VS1200機器視覺教學科研創新實驗平臺”是昆山市同創科教設備有限公司聯合西安交通大學等高校專門為高校和科研院所培養機器視覺創新型高端技術人才而開發的一款教學科研設備。系統以歷時多年合作研發成功的一款架構開放且功能強大的機器視覺通用組態軟件XAVIS為視覺處理核心,集成了LED可調光源、工業鏡頭、工業數字相機、圖像采集卡、數字IO控制、可調速電動轉盤、計算機、和顯示等所有視覺系統常用的組件,形成一個完整的機器視覺教學科研實驗系統。平臺提供了數十種機器視覺智能測控教學實驗方案,并設置有學生自定義的開放研究型實驗。如圖1所示,為該實驗平臺和某高校建設的實驗室。
教育部教學指導委員會規劃教材《機器視覺技術及應用》,是該設備完全配套的教材,由高等教育出版社2009年12月出版,西安交通大學韓教授等主編;另外,配套《機器視覺技術及應用》教材的教學課件PPT及教學實驗指導書。如圖2所示,為教材封面圖。
該實驗設備和教材已經在全國數十所大學得到應用和推廣,配套性、系統性和可靠性都得到實踐的檢驗,且設備保證期較長,由公司保證技術服務。
主要特點
1.核心處理軟件XAVIS功能強大且覆蓋全面
XAVIS提供了文件操作、變量操作、控制語句、圖形標示、圖像變換、閾值分割、圖像濾波、邊緣檢測、形態處理、直方處理、小波變換、圖像測量、圖像匹配、圖像融合、圖像拼接、條碼識別、字符識別、缺陷檢測、焊點檢測、目標跟蹤、三維建模和相機操作等280多個功能庫函數。如圖3所示,為系統軟件運行界面。
該軟件定位為一款架構開放的通用視覺處理組態軟件,提供全面的圖像預處理函數庫的基礎上,針對機器視覺領域的所有分支都有相應的庫函數支持;同時,對于視覺技術前沿性研究領域,比如目標跟蹤、三維重構等提供自身的相應庫函數和例程以便對相關學習和研究活動進行支持。
軟件自帶大量例程,并提供庫函數搜索、查詢和詳細的使用說明和使用例程幫助功能,便于進行軟件編程和自主視覺系統的搭建,從而使得學生可以專注于機器視覺系統本身的學習研究。軟件的開放式架構支持自主實現并添加某一領域更優秀的改進或者創新型算法,以便更深入的學習和研究視覺核心算法。
 
2.實驗針對性強并支持開放性創新研究
根據學生不同階段的能力和學習研究需求,平臺將實驗項目進行分類。該平臺的實驗類型分別為:學習設計型實驗、研究驗證型實驗、探索創新型實驗、集成創新型實驗等。平臺可為學生提供30-50個配套教材實驗,各類實驗為培養學生不同能力和興趣提供了有力保證。
1)  學習設計型實驗
通過TC-VS1200機器視覺教學創新實驗平臺提供的尺寸測量、缺陷測量配套軟件編程示例,學習設計一個工件或一個產品檢驗判定系統的配套軟件快速編程方法,如多距離尺寸測量實驗、多元弧線檢測試驗、劃痕缺陷檢測實驗等。
TC-VS1200機器視覺教學實驗創新平臺
2)  研究驗證型實驗
在對各種圖像處理算法學習研究基礎上,采用VC語言編程實現一個工件或一個產品的檢驗判定,并與配套軟件鏈接,在TC-VS1200機器視覺教學創新實驗平臺上與配套軟件提供的示例進行比較,驗證自選算法的可行性和準確性。如多元弧線檢測示例、劃痕缺陷檢測示例、噴碼字符識別實驗、圖像配準測量示例等。
 
3)  探索創新型實驗
在機器視覺與圖像處理算法學習研究基礎上,結合老師項目、自選題目或配套軟件實驗示例,采用VC編程實現自行提出的的關鍵創新算法,借助于配套軟件提供的大量基本處理函數和TC-VS1200機器視覺教學創新實驗平臺,研究驗證提出算法的可行性、準確性和實時性。如多光照圖像融合實驗、血管造影圖像識別實驗、撥碼開關狀態識別實驗、機器學習分類實驗、交叉阻擋跟蹤實驗等。
 
4)  集成創新型實驗
在機器視覺各類實驗學習基礎上,結合TC-VS1200機器視覺教學創新實驗平臺的采集觸發單元、鏡頭選配單元、光源選型單元、配套軟件功能等技術,自行提出某一對象檢測判定或識別分類的應用機器視覺系統。軟件采取配套軟件組態設計,硬件采用采集觸發單元調整、鏡頭單元匹配、光源單元附加等集成設計,借助于TC-VS1200機器視覺教學創新實驗平臺的基本環境,設計實現提出檢測判定或識別分類機器視覺應用系統的可行性、準確性和實時性。如參考多光照圖像融合實驗、血管造影圖像識別實驗、撥碼開關狀態識別實驗、機器學習分類實驗、交叉阻擋跟蹤實驗等。
 
3.平臺配套完善且易于建設創新型實驗室
 
配套相關教學實驗所需材料,提供單獨的機器視覺創新實驗室建設或者課程開設和創新實驗室建設的整體方案。
1) 配套教指委規劃教材
配套教育部教學指導委員會規劃教材《機器視覺技術及應用》,由高等教育出版社2009年12月出版,西安交通大學韓九強教授主編;該教材和教學平臺完全配套。
2) 配套其它課件
配套對應的教學課件PPT、教學實驗指導書和XAVIS軟件在線幫助和文檔幫助。
3) 創新型實驗室建設
設備通過USB接口和通用PC機連接,有專用的實驗箱,且設備模塊間連接搭建簡單方便,因此實驗室改建和建設容易進行。
 
        
         
           機器視覺教學實驗平臺(該圖為V1.0版本 現系統已升級為V2.0版本)

配套教材封面

系統軟件運行界面

主要實驗
1.弧線分離尺寸測量實驗;         
2.多齒插件尺寸測量實驗;
3.多圓尺寸測量試驗;
4.劃痕與缺陷檢測實驗;
5.PCB焊點缺陷檢測實驗;
6.不規則形狀面積測量實驗;
7.一維條碼識別實驗;
8.PDF417二維條碼識別實驗;
9.生產日期字符識別實驗;
10.血管管徑測量試驗;
11.瓶蓋缺陷檢測判定試驗;
12.電纜顏色分類檢測試驗;
13.電子器件模糊測量試驗;
14.多零件分類機器學習試驗;
15.運動物體跟蹤試驗;
16.生物粒子識別測量試驗;
17.多齒橢圓擬合半徑測量試驗;
18.多聚焦圖像融合尺寸測量試驗;      
19.多光照圖像增強融合試驗;
20.3D重建測量實驗。
 

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