研發部-丁先山:搭建機器視覺軟件平臺,提高我院研發設計能力—Halcon在圖像處理中的應用

發布日期:2015-5-21 瀏覽次數:1411
    機器視覺涉及到圖像處理、檢測與控制、數據傳輸、人機接口等多個技術領域,是工業自動化的研究熱點。一個先進的機器視覺系統除了具有高性能的硬件外,還需要有功能強大的軟件。哈工大蕪湖機器人產業技術研究院購置了德國MVtec公司的圖像處理軟件—Halcon12.0,將其作為機器視覺和圖像處理的核心軟件,在充分吸收國內外先進視覺技術的基礎上,立足具體研發工作,大大縮短了項目開發周期。
 
一、Halcon的簡介
    Halcon是德國MVtec公司開發的一套功能完善的機器視覺算法包,擁有應用廣泛的機器視覺集成開發環境。Halcon靈活的架構便于機器視覺,圖像分析應用的快速開發,是圖像處理界使用頻率最高的一種軟件。Halcon包含模式識別算子、機器人手眼標定、雙目視覺標定等多種數學算子,應用領域廣闊,在歐洲以及日本的工業界已經是公認具有最佳效能的Machine Vision軟件。
1Halcon的功能
1、技術革新   Halcon 12.0可以實現真正意義上的目標識別。基于樣本的識別方法可以區分出數量巨大的目標對象。使用這種技術可以實現僅依靠顏色或紋理等特征即可識別經過訓練的目標,從而無需再采用一維碼或二維碼等用于目標識別的特殊印記。
2、強大的三維視覺處理   Halcon 12.0提供的一個極為突出的新技術是三維表面比較,即將一個三維物體的表面形狀測量結果與預期形狀進行比較。
3、高速機器視覺體驗   自動算子并行處理 (AOP) 技術是HALCON的一個獨特性能。HALCON 12.0中支持使用GPU處理進行機器視覺算法的算子超過75個,比其他任何軟件開發包提供的數量都多。除此之外,基于聚焦變化的深度圖像獲取 (depth from focus)、快速傅立葉變換 (FFT) HALCON的局部變形匹配都有顯著的加速。
4、其他功能
1)改善攝像機標定技術 (2)為分類自動選擇特征 (3)三維數據快速可視化 (4)遠心鏡頭立體視覺 (5)用于一維碼和二維碼識別的GS1術語學 (6)易用的測量工具。

2Halcon在各個行業的應用實例:

   

                                       機器人視覺                          監控與安全

  

 

                                                              機械行業                           制藥行業

 

二、Halcon的優勢

    Halcon是一款全能的機器視覺軟件包,具有魯棒性,全面性、高效性和靈活性。基于圖1的優勢,我院已經在機器人嵌入式立體視覺系統開發,高速揀選機器人系統等項目中進行了圖像處理的應用。

 

1  Halcon的優勢

 

三、Halcon程序開發的流程

    Halcon包含一套交互式的程序接口HDevelop,可在其中以Halcon程序代碼直接編寫、修改、執行程序,并且可以查看計算過程中所有變量,設計完成后,可以直接輸出CC++,或者COMVisual basic)程序代碼,嵌入到應用程序中。

 

2 Halcon程序開發的流程

 

四、Halcon助力我院機器視覺團隊項目研發

我院重點研發的項目——機器人嵌入式立體視覺系統開發,是建立嵌入式和立體視覺系統開發的基礎平臺,借助立體視覺嵌入式硬件系統和圖像處理算法,可實現視覺系統與主流機器人控制系統的通信。高速揀選機器人系統開發及應用,是基于高速機器人視覺識別的分揀系統,在醫藥、食品、陶瓷等行業有著廣泛的應用市場。

    通過引入Halcon軟件,我院將在雙目立體視覺系統,基于ARM嵌入式架構圖像處理模塊,視覺算法及處理等技術方面進行深入的研究。在項目前期,采用該軟件進行圖像處理的算法選取與優化上,大大的縮短了開發周期。為解決工業機器人視覺識別、測量、視覺導航等關鍵技術問題,我院進行著產學研的推廣應用。

 

3 視覺軟件平臺—Halcon

4 Halcon在我院項目中的應用

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