教學(xué)設(shè)備

一、硬件參數(shù)
1、機臺配套
（1）硬件核心由四軸運動平臺（XYZθ）與可方便拆卸的機器視覺組件兩大部分組成。 
（2）設(shè)備要求結(jié)構(gòu)緊湊，高集成度，占地面積≤620mm×650mm（不包括顯示器伸出占用面積），平臺行程：XY軸各不小于200mm，Z軸不小于50mm，θ軸可旋轉(zhuǎn)至任意角度，移動平臺XYZ軸具備回原點功能。
（3）平臺的運動精度高，XY軸的電機采用閉環(huán)控制方式，Z軸的電機需要帶剎車，XYZ重復(fù)精度優(yōu)于±0.01mm，θ軸采用中空旋轉(zhuǎn)電機，重復(fù)精度≤±0.05°。 
（4）平臺能夠快速裝配多種類型的相機，包含面陣相機、線陣相機、雙目3D相機、線激光3D相機等；也能夠快速裝配平臺配套的多種類型的光源，包含多角度的環(huán)形光源、同軸光源和背光源等，安裝支架需具備刻度標識。
（5）平臺可采用PLC進行運動控制，可支持任意曲線插補，支持擴展。
（6）設(shè)備提供的相機安裝位不少于3個，支持多種相機安裝方式，包括Z軸安裝，支架安裝等，相機具有側(cè)視、斜視和俯視等多種安裝方式；
（7）Z軸可安裝多種配件，包括可拆卸的旋轉(zhuǎn)軸（旋轉(zhuǎn)軸末端可以配套吸盤），可拆卸相機和光源以及其他可拆卸的執(zhí)行裝置。
（8） 所有實驗需要的調(diào)節(jié)及輸入輸出接口均布置在平臺上層方便操作的面板上，包含雙色報警燈、真空開關(guān)接口、光源控制、旋轉(zhuǎn)軸電機信號、相機供電、USB3.0及GigE相機輸出、通用IO等。同時配套按鈕盒，能夠進行設(shè)備上電、急停以及XY軸的四向搖桿手動控制；
（9）收納柜或收納箱需要按物品形狀一一對應(yīng)設(shè)計，放置區(qū)需要粘貼對應(yīng)的物品的編號或名稱，并確保與機臺對應(yīng)。
（10）電控柜功能分區(qū)，包含透明窗口的電氣柜、工控機柜、鍵鼠抽屜、收納抽屜。
2、相機配置
（1）相機總數(shù)不少于4臺，包含至少3臺2D相機和1臺3D相機，相機接口包含USB3.0和GigE兩種類型；2D相機包括彩色相機、高分辨率黑白相機以及高幀率黑白相機
（2）高幀率黑白相機的分辨率不低于1280x960像素，采用全局快門黑白CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/2.7”,幀率不低于90fps，采用USB3.0接口，兼容USB 3 VISION 協(xié)議和GenlCam標準；
（3）高分辨率黑白相機的分辨率不低于2448x2048像素，采用全局快門黑白CMOS芯片，芯片尺寸不小于2/3”,幀率不低于20fps，采用GigE接口，兼容GigE VISION 協(xié)議和GenlCam標準；支撐POE供電，DC6V-26V寬壓供電；
（4）彩色相機的分辨率不低于2500x1940像素，采用滾動快門彩色CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/2.5”,幀率不低于20fps，采用GigE接口，兼容GigE VISION 協(xié)議和GenlCam標準；支撐POE供電，DC6V-26V寬壓供電；
3、鏡頭配置
（1）配置不少于3個不同焦距的定焦鏡頭，焦距包含12mm，25mm和35mm，支持500萬像素，支持2/3”成像圈；
（2）配置不少于1個遠心鏡頭，放大倍率不大于0.3X；
（3）配套一組接圈，包含1mm、2mm、5mm、10mm、20mm、40mm規(guī)格，并配套與鏡頭匹配的紅色和藍色窄帶濾光鏡各一片，配套鏡頭清潔布。
4、光源配置
（1）包含環(huán)形光源不少于3個，其中1個直射環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于80mm，內(nèi)徑不小于40mm，采用RGB LED燈珠，同時光源配有外螺紋，能夠直徑擰在配套的定焦鏡頭上；1個45度發(fā)光環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于120mm，內(nèi)徑不小于80mm，LED顏色為綠色；1個20度的低角度環(huán)形光源，發(fā)光面外徑不小于155mm，內(nèi)徑不小于120mm，LED顏色為藍色。以上三個環(huán)形光源可以組合成一個AOI光源。
（2）包含RGB同軸照明光源一個，發(fā)光面積不小于60x60mm。        
（3）包含白色平行背光源一個，采用底部貼片LED，光源均勻度高于90%，發(fā)光面積≥169x145mm；
（4）光源的亮度可以手動調(diào)節(jié)，也可以軟件編程控制。
5、工控機要求
（1）采用一線品牌高性能機器視覺專用工控機，處理器性能不低于i5 四核CPU、內(nèi)存≥8G，SSD硬盤≥120G；
（2）自帶不少于4個千兆網(wǎng)口，支持POE；
（3）自帶不少于4個USB3.0口；
（4）自帶PCI或PCIe的擴展槽，能夠安裝運動控制卡或其他擴展卡。
6、其他硬件要求
（1）平臺配套視覺和治具的收納箱各一套。
（2）提供不少于2種類型的圖像標定板。
（4） 配套快換板、萬用表、直尺、螺絲刀、六角扳手、螺絲盒等常用工具。
二、軟件參數(shù)
（1）設(shè)備配套的軟件提供圖形化編程和代碼編程兩種編程模式，圖形化編程要求通俗易懂，采用拖拽式流程框圖定義流程；代碼編程提供基于VB.net\C#或python多種語言的例程；開放編程數(shù)據(jù)接口。
（2）支持多項目同步運行，支持多用戶模式，軟件可以在獨立的筆記本運行，網(wǎng)絡(luò)端用戶可以獲取對應(yīng)IP地址機臺上的圖片。
（3）機器視覺編程軟件至少包含常用圖像處理、運動控制和外部通訊工具，包括3D標定、3D定位、3D測量、AOI檢測、紅外相機檢測、深度學(xué)習、傳送帶跟蹤計數(shù)等多種高級算子，提供API，支持二次開發(fā)； 
（4）2D相機的處理軟件工具至少包含有無/正反檢測、顏色/位置判斷、定位、尺寸測量、ID識別、字符識別、缺陷檢測等工具；（需提供軟件功能、工具界面截圖，現(xiàn)場提供缺陷檢測案例演示視頻）
（5）3D相機的處理軟件工具支持多種不同類型3D相機（包含TOF、線激光、雙目結(jié)構(gòu)光、掃描振鏡等），軟件工具包含：3D標定、3D定位、3D測量等，可實現(xiàn)三維測量和三維點云計算并配套相應(yīng)的教學(xué)程序
（6）軟件除了支持常見品牌的2D相機和3D相機之外，也具有外部接口，支持常見品牌的PLC、運動控制卡和工業(yè)機器人，也支持常見的激光振鏡控制。
（7）軟件包括圖形化編程軟件和客戶端編程軟件，可以實現(xiàn)不同計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞與接收。
（8）軟件應(yīng)具備以下工具：服務(wù)器客戶端通訊工具、串口工具、PLC讀寫工具、機器人控制工具、信號源工具、圖像源工具、相機工具、保存圖片工具、仿射變換工具、斑點分析工具、找圓工具、找線工具、邊緣點查找工具、形狀匹配工具、灰度匹配工具、圓卡尺工具、夾角工具、邊緣卡尺工具、線交點工具、線間距工具、點間距工具、矩形卡尺工具、點線距離工具、坐標轉(zhuǎn)換工具、標定工具、圖像轉(zhuǎn)換工具、通道分離工具、顏色提取工具、圖像剪切工具、圖像處理工具、閾值化工具、輪廓提取工具、二維碼識別工具、字符識別工具、條碼檢測工具、缺陷檢測工具、位移計算工具、坐標計算工具、對位平臺工具、累加工具、分類工具、保存表格工具、格式轉(zhuǎn)換工具、列表工具、邏輯運算工具、字符串截取工具、用戶變量工具等。
（9）軟件支持單相機及多相機對位，支持XYθ、XYY、UVW、SCARA等多種平臺類型。