在智能制造高質(zhì)量發(fā)展的背景下，機(jī)器視覺技術(shù)作為工業(yè)自動化和智能化升級的核心驅(qū)動力，憑借其高精度、高效率、非接觸性和可重復(fù)性等顯著優(yōu)勢，在電子制造、汽車工業(yè)、食品包裝、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。掌握機(jī)器視覺技術(shù)不僅是自動化、計(jì)算機(jī)、人工智能等專業(yè)學(xué)生的必備能力，更是推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級的關(guān)鍵支撐。本書作為校企合作的新形態(tài)教材，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，以“項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動”為主線，設(shè)計(jì)了從基礎(chǔ)到綜合、從簡單到復(fù)雜的系列化項(xiàng)目。所有項(xiàng)目均源自企業(yè)真實(shí)應(yīng)用場景，融入新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備要求和工程教育理念，全面覆蓋企業(yè)項(xiàng)目流程，包括項(xiàng)目領(lǐng)取、項(xiàng)目調(diào)研、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目總結(jié)幾個環(huán)節(jié)。創(chuàng)新性地引入工程師在線模塊，通過真實(shí)案例剖析企業(yè)項(xiàng)目實(shí)施過程中的難點(diǎn)與解決方案，幫助學(xué)生深入理解行業(yè)應(yīng)用中的實(shí)際問題。本書適用于普通本科、高職高專院校自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等專業(yè)的教學(xué)，同時可作為機(jī)器視覺、自動化領(lǐng)域的研究者及技術(shù)人員的參考用書。本書注重理論與實(shí)踐的深度融合，配套省級資源庫教學(xué)資源，既可以滿足課堂教學(xué)需要，又適合自學(xué)和職業(yè)培訓(xùn)使用。
王肖，近五年專注于《機(jī)器視覺技術(shù)及應(yīng)用》課程建設(shè)，依托課程開發(fā)教學(xué)資源庫，目前完成資源庫微課等資源1990個，指導(dǎo)學(xué)生參加機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用大賽，榮獲浙江省一等獎等獎項(xiàng)五項(xiàng)，作為負(fù)責(zé)人，浙江浙江省教學(xué)能力大賽，榮獲省二等獎一次，三等獎兩次。獲杭州市教育局系統(tǒng)優(yōu)秀教師，深入杭州�？低暋⒑贾輩R萃視覺、深圳越疆等企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和交流，深度參與企業(yè)項(xiàng)目，該課程已在職教云平臺授課四輪，學(xué)生評價較高，課程獲校級精品在線開放課程、校級課程思政示范課程、立項(xiàng)校級新形態(tài)教材，目前已和合作企業(yè)共同完成教材的所有項(xiàng)目實(shí)操，梳理了課程思政素材，拍攝了教學(xué)微課資源,為教材順利出版打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
項(xiàng)目1 象棋圖像采集視覺環(huán)境搭建 1
1.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 1
1.1.1 項(xiàng)目背景 1
1.1.2 項(xiàng)目要求 2
1.2 項(xiàng)目調(diào)研 2
1.2.1 機(jī)器視覺系統(tǒng)的定義、功能和應(yīng)用 2
1.2.2 機(jī)器視覺系統(tǒng)的構(gòu)成 6
1.2.3 常見機(jī)器視覺軟件介紹 8
1.3 項(xiàng)目分析 9
1.3.1 任務(wù)劃分 9
1.3.2 方案設(shè)計(jì) 9
1.4 項(xiàng)目實(shí)施 10
1.4.1 硬件系統(tǒng)環(huán)境搭建 10
1.4.2 軟件安裝與參數(shù)調(diào)試 14
1.4.3 讀取本地圖像并保存 18
1.4.4 采集象棋圖像并保存 20
1.5 項(xiàng)目總結(jié) 23
1.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 23
1.5.2 工程師在線 24
項(xiàng)目2 商品碼制識別 25
2.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 25
2.1.1 項(xiàng)目背景 25
2.1.2 項(xiàng)目要求 26
2.2 項(xiàng)目調(diào)研 26
2.2.1 相機(jī)成像原理 26
2.2.2 工業(yè)相機(jī)的類型、參數(shù)和選型 27
2.2.3 工業(yè)鏡頭的類型、參數(shù)和選型 32
2.2.4 碼制識別的原理及其應(yīng)用 36
?
2.3 項(xiàng)目分析 37
2.3.1 任務(wù)劃分 37
2.3.2 方案設(shè)計(jì) 37
2.4 項(xiàng)目實(shí)施 39
2.4.1 圖像采集 39
2.4.2 條碼識別 40
2.4.3 二維碼識別 41
2.4.4 格式化輸出 42
2.5 項(xiàng)目總結(jié) 44
2.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 44
2.5.2 工程師在線 44
項(xiàng)目3 電子元器件字符識別 45
3.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 45
3.1.1 項(xiàng)目背景 45
3.1.2 項(xiàng)目要求 46
3.2 項(xiàng)目調(diào)研 46
3.2.1 光源的類型和選型 46
3.2.2 模板匹配原理 49
3.2.3 仿射變換原理 49
3.2.4 字符識別技術(shù)的原理及應(yīng)用 50
3.3 項(xiàng)目分析 50
3.3.1 任務(wù)劃分 50
3.3.2 方案設(shè)計(jì) 51
3.4 項(xiàng)目實(shí)施 53
3.4.1 圖像采集 53
3.4.2 元器件定位 53
3.4.3 元器件識別 55
3.5 項(xiàng)目總結(jié) 61
3.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 61
3.5.2 工程師在線 62
項(xiàng)目4 器件缺陷檢測 63
4.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 63
4.1.1 項(xiàng)目背景 63
4.1.2 項(xiàng)目要求 65
4.2 項(xiàng)目調(diào)研 65
4.2.1 位置修正原理 65
4.2.2 缺陷檢測原理 66
4.2.3 邏輯判斷 70
4.3 項(xiàng)目分析 71
4.3.1 任務(wù)劃分 71
4.3.2 方案設(shè)計(jì) 71
4.4 項(xiàng)目實(shí)施 73
4.4.1 器件識別定位 73
4.4.2 內(nèi)膠路缺陷檢測 76
4.4.3 內(nèi)表面缺陷檢測 80
4.4.4 輸出合格性信息 82
4.5 項(xiàng)目總結(jié) 84
4.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 84
4.5.2 工程師在線 85
項(xiàng)目5 機(jī)械零件尺寸測量 86
5.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 86
5.1.1 項(xiàng)目背景 86
5.1.2 項(xiàng)目要求 87
5.2 項(xiàng)目調(diào)研 88
5.2.1 XY標(biāo)定的基本原理和方法 88
5.2.2 點(diǎn)、線、圓查找的基本原理 89
5.2.3 測量方法 89
5.3 項(xiàng)目分析 90
5.3.1 任務(wù)劃分 90
5.3.2 方案設(shè)計(jì) 90
5.4 項(xiàng)目實(shí)施 93
5.4.1 相機(jī)標(biāo)定 93
5.4.2 零件識別定位 95
5.4.3 零件長寬測量 98
5.4.4 零件圓形尺寸測量 102
5.5 項(xiàng)目總結(jié) 107
5.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 107
5.5.2 工程師在線 108
項(xiàng)目6 彩色物塊定位識別 109
6.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 109
6.1.1 項(xiàng)目背景 109
6.1.2 項(xiàng)目要求 110
6.2 項(xiàng)目調(diào)研 110
6.3 項(xiàng)目分析 110
6.3.1 任務(wù)劃分 110
6.3.2 方案設(shè)計(jì) 111
6.4 項(xiàng)目實(shí)施 113
6.4.1 相機(jī)標(biāo)定和圖像采集 113
6.4.2 彩色物塊定位 114
6.4.3 彩色物塊識別 116
6.5 項(xiàng)目總結(jié) 118
6.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 118
6.5.2 工程師在線 119
項(xiàng)目7 飲料瓶蓋識別 120
7.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 120
7.1.1 項(xiàng)目背景 120
7.1.2 項(xiàng)目要求 121
7.2 項(xiàng)目調(diào)研 121
7.2.1 深度學(xué)習(xí)的基本原理 121
7.2.2 圖像分割方法 122
7.3 項(xiàng)目分析 123
7.3.1 任務(wù)劃分 123
7.3.2 方案設(shè)計(jì) 123
7.4 項(xiàng)目實(shí)施 125
7.4.1 訓(xùn)練樣本采集 125
7.4.2 分割模型訓(xùn)練 127
7.4.3 瓶蓋識別 130
7.5 項(xiàng)目總結(jié) 132
7.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 132
7.5.2 工程師在線 132
項(xiàng)目8 乳制品字符缺陷檢測 133
8.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 133
8.1.1 項(xiàng)目背景 133
8.1.2 項(xiàng)目要求 134
8.2 項(xiàng)目調(diào)研 134
8.2.1 圖像分類模型 134
8.2.2 目標(biāo)檢測模型 136
?
8.3 項(xiàng)目分析 137
8.3.1 任務(wù)劃分 137
8.3.2 方案設(shè)計(jì) 138
8.4 項(xiàng)目實(shí)施 140
8.4.1 外包裝分類 140
8.4.2 字符定位 147
8.4.3 字符缺陷檢測 150
8.4.4 輸出合格性信息 154
8.5 項(xiàng)目總結(jié) 156
8.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 156
8.5.2 工程師在線 156
項(xiàng)目9 物流包裹測量 158
9.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 158
9.1.1 項(xiàng)目背景 158
9.1.2 項(xiàng)目要求 159
9.2 項(xiàng)目調(diào)研 159
9.2.1 3D視覺方案 159
9.2.2 3D相機(jī)的原理 159
9.2.3 3D相機(jī)的性能參數(shù) 162
9.3 項(xiàng)目分析 164
9.3.1 任務(wù)劃分 164
9.3.2 方案設(shè)計(jì) 164
9.4 項(xiàng)目實(shí)施 165
9.4.1 環(huán)境搭建 165
9.4.2 背景建立 167
9.4.3 包裹測量 177
9.5 項(xiàng)目總結(jié) 181
9.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 181
9.5.2 工程師在線 182
項(xiàng)目10 視覺上件機(jī)器人 183
10.1 項(xiàng)目領(lǐng)取 183
10.1.1 項(xiàng)目背景 183
10.1.2 項(xiàng)目要求 184
10.2 項(xiàng)目調(diào)研 184
10.2.1 手眼標(biāo)定 184
10.2.2 機(jī)器人通信 185
10.2.3 機(jī)器人編程 186
10.3 項(xiàng)目分析 186
10.3.1 任務(wù)劃分 186
10.3.2 方案設(shè)計(jì) 186
10.4 項(xiàng)目實(shí)施 187
10.4.1 環(huán)境搭建 187
10.4.2 3D手眼標(biāo)定 190
10.4.3 機(jī)器人程序 193
10.4.4 數(shù)據(jù)通信 198
10.5 項(xiàng)目總結(jié) 199
10.5.1 項(xiàng)目核驗(yàn) 199
10.5.2 工程師在線 200
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