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摘要:隨著機器視覺領域的大力發(fā)展,各個行業(yè)對于機器視覺領域軟件的大幅度增加。機器視覺系統(tǒng)在使用過程存在著系統(tǒng)冗余、垃圾、版本升級等問題影響軟件系統(tǒng)的運行速度。針對此類問題研發(fā)了一款專門針對機器視覺系統(tǒng)的優(yōu)化加速軟件,可以自動實現(xiàn)系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)垃圾清理、加速優(yōu)化、采集圖像數(shù)據(jù)轉化等功能,大大降低了人力開發(fā)成本,提高了系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性[1-5]。本文采用VisualStudio2010軟件配合Halcon函數(shù)庫進行聯(lián)合開發(fā),通過在機器視覺硬件平臺進行實驗,并進行相應功能測試和驗證,結果表明優(yōu)化加速系統(tǒng)的實現(xiàn)了預期的效果。該軟件可根據(jù)不同的應用場景進行自由切換使用模式,具有更好的使用環(huán)境適應性。
關鍵詞:機器視覺;系統(tǒng)優(yōu)化;加速器軟件
0前言
近年來,機器視覺技術成為熱點研究領域,這一門檢測技術具備非接觸、快速、穩(wěn)定等特點。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷,包括機器和視覺兩部分組成,機器視覺系統(tǒng)由于在工控機平臺上進行工作,系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求特別高,而實際受檢測環(huán)境的噪聲、現(xiàn)場不可抗力因素影響[6],采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性不能得到保證。在工業(yè)檢測過程中,出現(xiàn)檢測系統(tǒng)垃圾過多、系統(tǒng)版本需要自動升級、采集圖像數(shù)據(jù)不能自動保存等問題,浪費了大量的時間和人力成本、嚴重影響檢測效率[7]。
1硬件功能設計
本軟件系統(tǒng)在計算機配置CPU-I5以上雙核、RAM-4G以上,客戶端配置要求電腦運行內(nèi)存不小于2G,主要硬件功能模塊可分為系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)垃圾清理、加速優(yōu)化、快速查詢信息、采集信息轉化、五大功能,下面詳細介紹五大模塊功能。(1)系統(tǒng)檢測;CPU與主板模塊包括中央處理器、主板、BIOS信息等。視覺設備包括顯卡等信息。音頻設備信息。網(wǎng)絡設備模塊包括網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡適配器等功能。(2)系統(tǒng)垃圾清理;可以實現(xiàn)機器人視覺系統(tǒng)清理、重啟、鎖屏優(yōu)化等功能。(3)加速優(yōu)化;機器人視覺系統(tǒng)項目菜單、應用程序、加速系統(tǒng)版本、自動多余DLL垃圾文件清理,開機和關機優(yōu)化。(4)快速查詢信息機器人視覺系統(tǒng)時間和日期查詢、網(wǎng)絡連接設置、機器人視覺系統(tǒng)添加刪除程序、計算機管理、機器人視覺系統(tǒng)注冊表管理器,以及各功能模塊的使用說明。(5)采集信息轉化可以實現(xiàn)機器視覺系統(tǒng)采集圖片信息的處理功能,可以保存到本地,還可以上傳到網(wǎng)絡云平臺端,進行保存,達到保存?zhèn)浞荩奖愫笃谔幚淼墓δ堋?/p>
2軟件系統(tǒng)設計
2.1軟件算法框架機器人加速優(yōu)化系統(tǒng)主要包括圖像采集模塊、算法處理模塊、識別系統(tǒng)軟件構成系統(tǒng)。算法流程圖如圖1所示。根據(jù)軟件處理框架攝像頭采集圖像信息,根據(jù)系統(tǒng)設定采集區(qū)域信息進行視覺傳感器觸發(fā)。如果成功采集可以進行下一步上位機數(shù)據(jù)處理,否則返回上一步進行再次預定區(qū)域判斷。通過采集機器人速度、位移、質量等信息,上位機可以先進行預處理、圖像去噪、二值化處理、區(qū)域信息提取等算法流程檢測當前機器人的狀態(tài)信息,根據(jù)顯示界面設定迅速識別當前狀態(tài)信息反饋給總控機,進一步優(yōu)化系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù),提高機器人視覺系統(tǒng)運行魯棒性、穩(wěn)定性。
2.2系統(tǒng)界面
機器視覺識別系統(tǒng)優(yōu)化軟件主要包括系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)垃圾清理、加速優(yōu)化、信號處理快速查詢、信息轉化等功能,運行在工控機上或手機APP端智能系統(tǒng)優(yōu)化操控,系統(tǒng)檢測主界面如圖2所示。系統(tǒng)檢測模塊包括檢測系統(tǒng)工控機信息、視覺硬件信息、視覺設備信息、通信設備信息、語音設備信息等。系統(tǒng)垃圾清理模塊可以清空機器人系統(tǒng)緩存區(qū)、清空回收站、清空垃圾文件、清空系統(tǒng)運行對話框等。加速優(yōu)化模塊可以優(yōu)化開關機、視覺系統(tǒng)版本加速、清除系統(tǒng)DLL文件等??焖俨樵兡K可以快速關機、網(wǎng)絡連接、注冊表信息管理等。采集信息轉化模塊可以進行采集圖像尺寸、像素、模糊度等信息預處理。
3實驗與分析
根據(jù)系統(tǒng)分析實際數(shù)據(jù)冗余問題,在上位機對機器系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行技術采集、處理、分析,最終該系統(tǒng)可以提升機器人平臺運行速度,系統(tǒng)魯棒性和運行的穩(wěn)定性。實驗數(shù)據(jù)處理界面如圖3所示。根據(jù)處理結果顯示,機器人系統(tǒng)系統(tǒng)IE緩存文件被清空,機器人系統(tǒng)垃圾被清理速度提升90%。機器視覺處理數(shù)據(jù)時,訪問網(wǎng)址垃圾得到清理,清空了系統(tǒng)冗余對話框緩存,系統(tǒng)運行速度提升80%。根據(jù)機器人視覺系統(tǒng)采集圖像信息進行處理,可以減少采集信息失真、模糊、數(shù)據(jù)丟包問題,機器人視覺系統(tǒng)采集信息轉化如圖4所示。系統(tǒng)可以根據(jù)圖像采集的分辨率、圖像類型、尺寸進行智能分類處理轉化,處理后的圖像信息相比于傳統(tǒng)方法采集的信息提升速度90%,在進行視覺識別后期提升系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、準確性,有效的提升了檢測效率,提升市場應用價值。
4結語
本文從機器人視覺識別算法理論基礎上,解決了機器視覺的識別過程遇到的常見問題,如系統(tǒng)冗余、數(shù)據(jù)丟包、系統(tǒng)死機等。該系統(tǒng)在工控機或手機APP進行智能檢測優(yōu)化,與此同時系統(tǒng)自適應運行,從而減輕了人力操控弊端,從根本上提升了機器視覺系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性。從檢測效率方面提升檢測速度較為方便,可以迅速提升檢測速度、精度以及數(shù)據(jù)通訊可靠性。在實際的機器視覺系統(tǒng)應用中,具有較強的工業(yè)應用價值。
作者:李東 單位:武漢城市職業(yè)學院機電工程學院