RL-VS1200机器视觉教学科研创新实验平台

RL-VS1200机器视觉教学科研创新实验平台

系统简介

“RL-VS1200机器视觉教学科研创新实验平台”是我公司联合西安交通大学等高校专门为高校和科研院所培养机器视觉创新型高端技术人才而开发的一款教学科研设备。系统以历时多年合作研发成功的一款架构开放且功能强大的机器视觉通用组态软件 RL-XAVIS为视觉处理核心，集成了 LED可调光源、工业镜头、工业数字相机、图像采集卡、数字 IO控制、可调速电动转盘、计算机、和显示等所有视觉系统常用的组件，形成一个完整的机器视觉教学科研实验系统。平台提供了数十种机器视觉智能测控教学实验方案，并设置有学生自定义的开放研究型实验。如图 1所示，为该实验平台和某高校建设的实验室。

教育部教学指导委员会规划教材《机器视觉技术及应用》，是该设备完全配套的教材，由高等教育出版社 2009年 12月出版，西安交通大学韩教授等主编；另外，配套《机器视觉技术及应用》教材的教学课件 PPT及教学实验指导书。如图 2所示，为教材封面图。

该实验设备和教材已经在全国数十所大学得到应用和推广，配套性、系统性和可靠性都得到实践的检验，且设备保证期较长，由公司保证技术服务。

主要特点

1.核心处理软件 RL‐XAVIS功能强大且覆盖全面

RL-XAVIS提供了文件操作、变量操作、控制语句、图形标示、图像变换、阈值分割、图像滤波、边缘检测、形态处理、直方处理、小波变换、图像测量、图像匹配、图像融合、图像拼接、条码识别、字符识别、缺陷检测、焊点检测、目标跟踪、三维建模和相机操作等 280多个功能库函数。如图 3所示，为系统软件运行界面。

该软件定位为一款架构开放的通用视觉处理组态软件，提供全面的图像预处理函数库的基础上，针对机器视觉领域的所有分支都有相应的库函数支持；同时，对于视觉技术前沿性研究领域，比如目标跟踪、三维重构等提供自身的相应库函数和例程以便对相关学习和研究活动进行支持。

软件自带大量例程，并提供库函数搜索、查询和详细的使用说明和使用例程帮助功能，便于进行软件编程和自主视觉系统的搭建，从而使得学生可以专注于机器视觉系统本身的学习研究。软件的开放式架构支持自主实现并添加某一领域更优秀的改进或者创新型算法，以便更深入的学习和研究视觉核心算法。

2.实验针对性强并支持开放性创新研究

根据学生不同阶段的能力和学习研究需求，平台将实验项目进行分类。该平台的实验类型分别为：学习设计型实验、研究验证型实验、探索创新型实验、集成创新型实验等。平台可为学生提供 30-50个配套教材实验，各类实验为培养学生不同能力和兴趣提供了有力保证。

1. )学习设计型实验
2. 通过 RL-VS1200机器视觉教学创新实验平台提供的尺寸测量、缺陷测量配套软件编程示例，学习设计一个工件或一个产品检验判定系统的配套软件快速编程方法，如多距离尺寸测量实验、多元弧线检测试验、划痕缺陷检测实验等。
1. )研究验证型实验
2. 在对各种图像处理算法学习研究基础上，采用 VC语言编程实现一个工件或一个产品的检验判定，并与配套软件链接，在 RL-VS1200机器视觉教学创新实验平台上与配套软件提供的示例进行比较，验证自选算法的可行性和准确性。如多元弧线检测示例、划痕缺陷检测示例、喷码字符识别实验、图像配准测量示例等。
1. )探索创新型实验
2. 在机器视觉与图像处理算法学习研究基础上，结合老师项目、自选题目或配套软件实验示例，采用 VC编程实现自行提出的的关键创新算法，借助于配套软件提供的大量基本处理函数和 RL-VS1200机器视觉教学创新实验平台，研究验证提出算法的可行性、准确性和实时性。如多光照图像融合实验、血管造影图像识别实验、拨码开关状态识别实验、机器学习分类实验、交叉阻挡跟踪实验等。
1. )集成创新型实验

在机器视觉各类实验学习基础上，结合 RL-VS1200机器视觉教学创新实验平台的采集触发单元、镜头选配单元、光源选型单元、配套软件功能等技术，自行提出某一对象检测判定或识别分类的应用机器视觉系统。软件采取配套软件组态设计，硬件采用采集触发单元调整、镜头单元匹配、光源单元附加等集成设计，借助于 RL-VS1200机器视觉教学创新实验平台的基本环境，设计实现提出检测判定或识别分类机器视觉应用系统的可行性、准确性和实时性。如参考多光照图像融合实验、血管造影图像识别实验、拨码开关状态识别实验、机器学习分类实验、交叉阻挡跟踪实验等。

3.平台配套完善且易于建设创新型实验室

配套相关教学实验所需材料，提供单独的机器视觉创新实验室建设或者课程开设和创新实验室建设的整体方案。

1. )配套教指委规划教材
2. 配套教育部教学指导委员会规划教材《机器视觉技术及应用》，由高等教育出版社 2009年 12月出版，西安交通大学韩九强教授主编；该教材和教学平台完全配套。
1. )配套其它课件
2. 配套对应的教学课件 PPT、教学实验指导书和 RL-XAVIS软件在线帮助和文档帮助。
1. )创新型实验室建设

设备通过 USB接口和通用 PC机连接，有专用的实验箱，且设备模块间连接搭建简单方便，因此实验室改建和建设容易进行。

图 1 机器视觉教学实验平台（该图为 V1.0版本 现系统已升级为 V2.0版本）

图 2 配套教材封面

图 3 系统软件运行界面

主要实验

1. 弧线分离尺寸测量实验；
2. 多齿插件尺寸测量实验；
3. 多圆尺寸测量试验；
4. 划痕与缺陷检测实验；
5. PCB焊点缺陷检测实验；
6. 不规则形状面积测量实验；
7. 一维条码识别实验；
8. PDF417二维条码识别实验；
9. 生产日期字符识别实验；
10. 血管管径测量试验；
11. 瓶盖缺陷检测判定试验；
12. 电缆颜色分类检测试验；
13. 电子器件模糊测量试验；
14. 多零件分类机器学习试验；
15. 运动物体跟踪试验；
16. 生物粒子识别测量试验；
17. 多齿椭圆拟合半径测量试验；
18. 多聚焦图像融合尺寸测量试验；
19. 多光照图像增强融合试验；
20. 3D重建测量实验。

配置清单

多距离测量

多面积测量

多线段测量

图像融合