沈阳Basler巴斯勒工业视觉维修
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面议
1、走在前端的智能理念——无人充电机器人
ALSONTECH(埃尔森智能科技)于2018年推出套机器人3D视觉引导无人快速充电系统,将智能充电机器人变成现实。
该系统采用Basler集小巧机身和功能于一体的工业相机,搭建出3D视觉作为机器人的“双眼”,帮助机器人定位充电端口,之后该系统会引导充电体自动实现快充操作,结束后机器人甚至可以自动关闭充电盖。借助无人充电机器人,停车场可实现高度智能自动化。从车辆停至充电站到充电完成,整个过程驾驶员无需进行任何干预操作,有效缩短等待时间,省时省力。
随着无人驾驶技术在范围内推广应用,车辆使用方式面临着变革。该项目着眼于汽车工业发展的未来,以“人工智能”为核心理念,采用更加的充电方式为车辆提供能源保障,助力无人驾驶行业的产品升级。
下面是其中对于不同的工作要求,加载相机对象和卸载相机对象是通用的。而要使用其他模块,如事件对象时,相应的改为加载事件对象和卸载事件对象,以及使用事件对象完成相关任务即可。编程时一定要对整个流程做好规划,特别是硬件编程时一定留意内存泄露,前面分配的资源一定要在后面释放。
下面是五个大流程的详细解析,需要的地方已经加以说明,并注解了需要用到的函数
加载相机对象:
卸载相机对象:
加载数据流抓取对象:
卸载数据流抓取对象:
单帧或连续抓图过程:
按照以上介绍的流程即可实现实时图像采集:
很多人问我要源代码,翻了以前的程序文件夹找到了这个程序,演示了利用Pylon SDK进行相机采集的过程,使用MIL完成界面显示,采集部分封装成了类,可以直接重用。测试相机为Basler相机。注意Pylon仅完成Raw Data的采集,使用MIL的MbufPut完成图像数据的重组,然后MIL自动显示。
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件,相比于市面上普通相机来说,具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。它由两大基本部件组成:图像感光芯片和数字化的数据接口。
Basler 作为计算机视觉行业的标准制定者,一直致力于为客户提供一站式解决方案。BASLER工业相机广泛应用在人工智能设备中,持续赋能智能制造,随着智能设备产品的增多,后期使用上坏的可能也很多,坏了就淘汰扔掉吗?对于现在的制造成本来说,对工业相机进行维修是非常理想的选择,不仅缩短设备维修的时间,也大大节省了设备购买的成本,对于深耕视觉设备工业相机维修10年以上的技优电子来说,不仅交期快,修复率也高。
一、工业相机编程模型和流程
不同的工业相机提供不同的编程接口(SDK),尽管不同接口不同相机间编程接口各不相同,他们实际的API结构和编程模型很相似,了解了这些再对工业相机编程就很简单了。
DMA技术:
DMA是一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为"DMA控制器"的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外,在传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样,在大部分时间里,CPU和输入输出都处于并行操作。因此,使整个计算机系统的效率大大提高。
对于工业相机来说,当CMOS或CCD芯片曝光然后将数据转到相机缓存后,这时候DMA会负责将缓存中数据保存到硬盘上位置,正好满足相机高速大数据的传输。一般都会使用DMA来完成实时的数据采集和保存。
多数时候,DMA控制器存在各种接口的图像采集卡中,包括1394/GigE/USB/Camera Link等,这些采集卡有自己的时间控制单元完成和相机曝光的同步,并控制DMA的存取行为。
这里使用三个队列完成采集和处理同步。
DMA队列:
当CMOS或CCD芯片曝光然后将数据转到相机缓存后,这时候DMA会负责将缓存中数据写入到“DMA队列”头Buffer中。
准备队列:
一旦“DMA队列”头Buffer被填充完成,会被加到“准备队列”尾后,这时候会发送中断通知用户程序:当前又有一帧数据采集完成,您看着处理吧。
处理队列:
当用户接收到中断会自动跳转到中断函数中,使用GetFrame拿取“准备队列”头Buffer,然后加到当前用户程序“处理队列”尾,用户程序从“处理队列”头拿取Buffer处理完成后使用PutFrame将Buffer再添加到原始的“DMA队列”尾。
智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成,各部分的功能如下:
1.图像采集单元:在智能相机中,图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像,并输出至图像处理单元。
2.图像处理单元:图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储,并在图像处理软件的支持下进行图像处理。
3、图像处理软件:图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下,完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中,以上算法都封装成固定的模块,用户可直接应用而无需编程。
4、网络通信装置:网络通信装置的智能相机的重要组成部分,主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太信装置,并支持多种标准网络和总线协议,从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
机器视觉智能相机与工业相机区别,简言之:智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统;而工业相机是机器视觉系统的组成部分之一