昆山机器视觉培训课程

【行业介绍】

机器视觉（Machine Vision）属于人工智能（AI）和计算机科学（Computer Science）的交叉领域，具体涉及以下几个核心学科和技术方向：

1. 人工智能（AI）的子领域

机器视觉是AI的重要分支，尤其是与计算机视觉（Computer Vision）紧密相关，专注于让机器通过图像或视频数据“看懂”世界。应用场景包括：物体识别、人脸识别、自动驾驶、工业检测等。

2. 计算机科学的核心技术

图像处理：对图像进行降噪、增强、分割等操作。模式识别：从图像中提取特征并分类（如OCR文字识别）。深度学习：使用卷积神经网络（CNN）等模型解决复杂的视觉任务。

3. 工程与自动化的结合

在工业领域，机器视觉常与自动化控制、机器人技术结合，用于生产线上的质量检测、定位抓取等（如工业机器人分拣物品）。

4. 多学科交叉

光学工程：涉及相机、镜头、光源等硬件设计。传感器技术：如3D视觉中的激光雷达（LiDAR）、红外传感器。数学：算法依赖线性代数、概率统计、几何变换等。

【课程内容介绍】

（1）熟练掌握 C#语言，halcon 图像处理、visionMaster 软件。

（2）熟悉多线程运用，掌握 C# 和 halcon 联合编程. （3）熟悉面阵相机、线阵相机、镜头、光源的选型。

（4）熟练掌握机器视觉识别定位、检测测量、缺陷检测。

（5）OCR 识别、码字识别等图像处理方法，能独立完成视觉软件开发。

（6）熟练雷赛固高运动控制卡编程。

（7）丰富的代码经验及现场经验，代码规范。

（8）熟练使用办公软件，PPT、Word、Excel。

（9）熟悉设备各种机构硬件电气硬件。

【上课方式】

全日制（周一至周六，课堂讲解、复习、预习、作业点评、实操， 晚上自习。

特点优势：小班式授课，主抓基础点，学会为止，课程终身有效,师资力量雄厚，服务有质量。合

作企业定期推送，就业容易行业经验丰富的老师授课，学习效率高。

【学习内容】

C#基础：

1.变量 用于存储数据的容器。变量必须先声明再使用，声明时需要指定数据类型

2.运算符 算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符

3.控制语句 用于控制程序的执行流程。包括 if、else、switch等

4.数组 用于存储相同类型数据的集合。数组的大小在声明时确定，且不可改变

5.List/泛型 List 是 NET 框架中的一个动态数组，可以动态调整大小。泛型允许在定义类、接口和方法时指定类型参数

6.循环 for/foreach/while for 循环用于循环固定次数。foreach 循环用于遍历集合。while 循环用于条件满足时循环

7.值类型/引用类型 值类型存储实际数据，赋值时复制数据。引用类型存储对象的引用,赋值时复制引用

8.方法 用于封装代码块，实现特定功能。方法可以有参数和返回值

9.类/Class 是对象的蓝图，定义了对象的属性和行为

10.封装将类的成员变量和方法封装在一起，隐藏内部实现细节，只暴露必要的接口

11.继承允许一个类继承另一个类的属性和方法。派生类可以扩展或修改基类的行为

12.多态允许子类对象替换父类对象，且调用的方法会根据对象的实际类型动态决定

13.接口定义了一组方法和属性的契约，类实现接口时必须实现接口中的所有成员

14.单例确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式的线程安全问题

15.单步调试/异常处理 单步调试用于逐行执行代码以查找问题。异常处理用于处理运行时错误

16.命名规范规定代码中变量、方法、类等的命名规则，以提高代码可读性。命名规则类名首字母大写，方法名首字母大写，变量名首字母小写等

Winform：

1.常规控件 介绍 Winform 中的常用控件，如 Button、Label、TextBox、ComboBox等。学习如何在设计器中添加和配置控件。了解控件的基本属性和事件。

2.控件布局 学习如何使用布局控件(如 Panel、FlowayoutPanel、TableLayoutPanel)来组织界面。掌握控件的对齐、锚定和停靠属性。实现响应式布局设计。

3.高级控件 了解 ListView控件的用途和功能。学习如何添加、删除和编辑 ListView 中的项。掌握 ListView的视图模式(如详细信息、列表、小图标等)。介绍如何使用 Chart 控件绘制图表。学习如何添加数据点、设置图表类型(如柱状图、折线图、饼图等)。配置图表的标题、图例和坐标轴。

4.线程頏看Task了解线程的基本概念和用途。学习如何创建和启动线程。使用 Task 类实现异步编程。掌握线程的基本操作，如启动、暂停、终止。

5.事件/委托/匿名委托/回调 介绍事件的概念和用途。学习委托的定义和使用。匿名委托的使用方法。回调函数的实现和应用。

6.线程同步 了解线程同步的概念和重要性。使用 lock、Monitor、Mutex 等实现线程同步。避免线程冲突和死锁。

7.DII 了解动态链接库(DLL)的概念和用途。学习如何创建和使用 DLL。调用外部 DLL中的函数。

8.多窗体应用，模态非模态对话框 学习如何创建和管理多个窗体。区分模态对话框和非模态对话框的使用场景。实现窗体之间的数据传递。

9.ini 文件 了解 INI文件的格式和用途。学习如何读取和写入 INI 文件。使用System,Configuration 命名空间操作 INI 文件。

10.序列化反序列化 介绍序列化和反序列化的概念。学习如何使用 BinaryFormatter、XmlSerializer 等进行序列化和反序列化。应用场景:对象持久化、网络传输等。

11.xmL文件 了解 XL,文件的结构和用途。学习如何读取和写入 XL, 文件。使用XmlDocument、XElement 等类操作 XML。

12.文件夹操作学习如何使用 System, 10 命名空间中的类进行文件夹操作。创建、删除、移动文件夹。遍历文件夹中的文件和子文件爽。

13.串口通信 介绍串口通信的基本概念。学习如何使用 SerialPort 类进行串口通信。实现数据的发送和接收

14.TCP/IP 通信 了解TCP/IP 协议的基本概念。学习如何使用 Socket 类进行 TCP/IP 通信。实现客户端和服务器端的通信。

15.Log4net 理解日志在软件开发中的重要性，例如用于记录程序运行时的错误信息、用户操作行为、系统性能数据等，方便问题的排查和系统的维护,学习 log4net的基本架构，包括日志记录器(Logger)、日志输出位置(Appender)、日志格式化器(Layout)等核心组件

16.自定义控件 用户控件:通过组合现有的控件来创建新的控件，例如将一个文本框和一个按钮组合成一个简单的登录控件。自定义控件:从头开始创建控件，通常需要继承自现有的控件类并重写其方法和属性，用于实现更复杂的功能和外观。

17.10卡 了解I0卡的基本功能和用途。学习如何通过I〇卡进行硬件控制。使用相关驱动或库进行 I0 卡操作。

18.光源控制器 了解光源控制器的基本功能和通信协议。学习如何通过串口或其他通信方式控制光源。实现光源的开关、亮度调节等功能。19.相机 SDK 学习相机常用参数，相机二次开发的过程及不同的相机 SDK 方式

VisionMaster：

1.VM 软件概述 介绍V 软件的基本功能和界面布局。学习如何安装和配置 VM 软件。了解WM 支持的硬件设备和驱动程序。

2.图像采集与预处理 学习如何配置相机参数，进行图像采集。掌握图像预处理方法，如灰度变换、滤波、边缘增强等。使用V 的图像处理工具进行实际操作。

3.区域与轮廓分析 介绍区域(Region)和轮廓(Contour)的概念。学习如何创建、操作和分析区域和轮廓。应用区域和轮廓进行图像分割和特征提取。

4.形态学操作 介绍数学形态学的基本概念，包括膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等。学习如何使用形态学操作进行图像去噪、边缘增强和形状分析。应用形态学算子进行图像预处理。

5.特征提取与测量 学习如何提取图像中的特征，如面积、周长、形状因子等。掌握一维和二维测量方法，包括长度、宽度、面积、角度等。使用V进行特征提取和测量的实际操作。

6.模板匹配与目标定位 介绍模板匹配的概念和方法。学习如何使用 V进行模板匹配包括模板的创建和匹配算法的选择。应用模板匹配进行目标定位和识别。

7.缺陷检测 介绍缺陷检测的基本方法和流程。学习如何使用 VM 进行简单的缺陷检测(如斑点检测、边缘缺陷检测等)。掌握缺陷检测的参数设置和结果分析。

8.相机标定与测量精度 介绍相机标定的基本概念和方法。学习如何使用比例尺和标定板进行相机标定。掌握标定参数的计算和应用，提高测量精度。

9.条码与二维码识别 介绍条码和二维码识别的基本原理和方法。学习如何使用 VM 进行条码和二维码识别，包括条码的检测和解码。掌握条码和二维码识别的参数设置和结果分析。

10.0CR字符识别 介绍0CR(光学字符识别)的基本原理和方法。学习如何使用VM进行0CR 识别，包括字符的检测和识别。掌握 0CR识别的参数设置和结果分析。

11.机器人手眼标定 介绍机器人手眼标定的基本概念和方法。学习如何使用 VM进行机器人手眼标定，包括标定流程和参数计算。掌握标定结果的应用。

12.自动化与集成 介绍如何将VM视觉系统与自动化设备(如机器人、传送带等)集成学习如何通过 PLC、TCP/IP 等通信协议进行数据交互。实现视觉系统的自动化运行。

13.项目实战与优化 通过实际项目案例，学习如何设计和实现完整的视觉检测系统。掌握项目开发流程，包括需求分析、系统设计、调试与优化。学习如何提高系统的稳定性和效率。

halcon：

1.相机 介绍相机的成像原理，学习相机分辨率、幀率、传感器类型、动态范围和接口类型。分辨率影响图像细节和检测精度:帧率决定动态场景的捕捉能力:传感器类型(如 CIOS或 COD)影响图像质量和噪声水平:动态范围影响在不同光照条件下的成像效果;接口类型(如 USB、GigE、Camera Link)影响数据传输速度和距离等

2.镜头 介绍镜头的焦距、光圈、分辨率、畸变和工作距离。焦距决定成像的放大倍数和视野范围:光圈控制进入镜头的光量，影响景深和成像亮度:分辨率影响成像的清晰度:畸变影响测量精度和成像质量:工作距离影响成像的清晰度和视野大小。

3.光源 光源的光谱特性、光照强度、光照角度、光源类型和光源控制。光谱特性影响成像的对比度和特定材料的响应:光照强度影响成像的亮度和对比度:光照角度影响阴影和反射效果:光源类型、影响光源的寿命和稳定性等

4. Halcon 软件基础 介绍 Halcon 软件的基本功能和界面布局。学习如何安装和配置Halcon 软件。了解 Halcon 支持的硬件设备和驱动程序。掌握 Halcon 的基本操作，包括项目创建、图像加载和显示。

5.图像处理 Blob 分析 介绍 Blob分析的基本概念和方法。学习如何使用 Halcon 进行 Bloh分析，包括 Blob 的提取、特征计算(如面积、周长、形状因子等)。应用 Blob 分析进行目标检测和分类。介绍 Region(区域)和Contour(轮廓)的概念。学习如何创建

6.Region 及Contour操作和分析区域和轮廓。应用区域和轮廓进行图像分割和特征提取。掌握区域和轮的常用算子。

7.模板匹配 介绍模板匹配的概念和方法。学习如何使用 Halcon 进行模板匹配，包括模板的创建和匹配算法的选择。应用模板匹配进行目标定位和识别。掌握模板匹配的参数设置和优化。

8.颜色识别 介绍颜色识别的基本原理和方法。学习如何使用 Halcon 进行颜色识别，包括颜色空间的选择(如 RGB、HSV 等)和颜色阈值的设置。应用颜色识别进行目标检测和分类。

9.0CR 识别 介绍 0CR(光学字符识别)的基本原理和方法。学习如何使用Halcon 进行 0CR识别，包括字符的检测和识别。掌握 0CR 识别的参数设置和结果分析。应用0CR 识别进行文本提取。

10.几何测量 介绍几何测量的基本方法和应用。学习如何使用 Halcon 进行几何测量，包括长度、宽度、面积、角度等的测量。掌握测量参数的设置和结果分析。应用几何测量进行尺寸检测。

11.标定(比例尺标定，标定板标定) 介绍相机标定的基本概念和方法。学习如何使用比例尺和标定板进行相机标定。掌握标定参数的计算和应用，提高测量精度。应用标定结果进行实际测量。

12.卡尺介绍卡尺工具的使用方法。学习如何使用 Halcon 的卡尺工具进行精确测量。掌握卡尺的配置和测量参数的设置。应用卡尺进行高精度测量。

13.目标定位 介绍目标定位的基本方法和应用。学习如何使用 Halcon 进行目标定位，包括模板匹配、特征匹配等方法。掌握目标定位的参数设置和优化。应用目标定位进行自动化检测。

14.条码识别 介绍条码识别的基本原理和方法。学习如何使用 Halcon 进行条码识别，包括条码的检测和解码。掌握条码识别的参数设置和结果分析。应用条码识别进行物流和库存管理。

15.二维码识别 介绍二维码识别的基本原理和方法。学习如何使用 Halcon 进行二维码识别，包括二维码的检测和解码。掌握二维码识别的参数设置和结果分析。应用二维码识别进行信息提取。

16.支持向量机 介绍支持向量机(SVM)的基本原理和应用。学习如何使用Halcon 进行SVM 分类，包括特征提取、模型训练和分类。掌握SV 的参数设置和优化。应用SVM进行图像分类和缺陷检测。

运动控制卡：

1.运动控制项目分析

分析运动控制的项目需求，系统功能结构及系统的业务流程

2.运动控制卡基础

运动控制卡驱动安装、接线端子板的使用，控制卡Demo的使用

3.控制卡基础编程控制

打开关闭控制卡，初始化，系统复位，控制卡清除状态等，且实现对电机的控制

4.控制卡 I0 输入输出实现对控制卡的 I0输入点进行监控，实时监控设备的 10 状态。

对 10 输出点实现对气缸或继电器等元器件进行控制

5.运动及运动模式

学习控制卡的运动模式，相对运动，点动、Jog运动6.插补

直线插补，圆弧插补

7.点位

业务流程中的点位示教及其点位的保存

8.业务逻辑

常规业务逻辑实现，实现自动运行

运动控制卡

【联合编程项目实战】

1.光学硬件选型

项目目标：根据需求选出适合的相机、镜头、光源，根据需求制定硬件的安装方案（方案中需明确出具体的镜头物距，光源安装高度，及高度或角度可调的范围等重要参数）

1.测量项目

项目目标：使用 C# + Halcon 开发一个自动化测量系统，用于测量零件的尺寸和形状。

功能模块：

相机标定：使用标定板进行相机标定，确保测量精度。

图像采集：配置相机参数，采集高质量图像。

图像预处理：去噪、边缘增强等预处理操作。

特征提取：提取零件的轮廓、区域等特征。

几何测量：测量零件的长度、宽度、角度等几何参数。

结果输出：将测量结果输出到用户界面。

应用场景：工业生产中的质量检测和尺寸测量。

2.零件分拣项目

项目目标：使用 C# + Halcon 开发一个自动化零件分拣系统，根据零件的形状、颜色等特征进行分类。

功能模块：

图像采集：配置相机参数，采集高质量图像。

相机标定：九点标定法标定

特征提取：提取零件的颜色、形状、尺寸等特征。

结果输出：将分类结果输出到用户界面或控制机械臂进行分拣。

应用场景：自动化生产线上的零件分类和分拣。

3.定位抓取项目

项目目标：开发一个机器人视觉定位抓取系统，用于精确抓取和放置零件。

功能模块：

相机标定：九点标定

图像采集：配置相机参数，采集高质量图像。

图像预处理：去噪、边缘增强等预处理操作。

目标定位：使用模板匹配或特征匹配进行目标定位。

机器人控制：将定位结果发送给机器人控制系统，实现精确抓取。

结果反馈：将抓取结果反馈到用户界面或控制系统。

应用场景：机器人自动化生产线上的零件抓取和装配。

4.条码及二维码识别项目

项目目标：开发一个条码和二维码识别系统，用于快速读取物流信息。

功能模块：

图像采集：配置相机参数，采集高质量图像。

条码识别：使用 Halcon 的条码识别功能，检测并解码条码。

二维码识别：使用 Halcon 的二维码识别功能，检测并解码二维码。

结果输出：将识别结果输出到用户界面或数据库。

应用场景：物流、仓储管理中的信息读取和跟踪。

【我们的项目经验】

独立开发完成电感正反检测，液面高度测量，电芯正反检测，牙模 OCR 识别，FPC 切割定位， 转子角度定位，激光清洗线扫测量，自动焊锡机程序，参与过多线扫相机视觉软件开发，期间还使用易渊图像处理库完成与运动控制卡结合的 PCB 插件针脚检测。

以下为自主完成的项目截图：

FPC 边缘视觉定位（主要用到 blob 分析，边检出，九点标定）

电感正反检测（振动盘上检测，筛选出反面电感，主要运用 blob 分析，IO 卡）

液面高度实时监测

电池正反检测

牙模 OCR 识别

拉链视觉检测

转子角度定位

视觉对位

针痕检测

【实训现场】

实训现场展示

【教学现场】

教学现场

教学现场

教学现场

【适合对象】

1.自动化行业从业者，有意向转行于机器视觉；想提升技能的人员；

2.没有工作经验，学校学习基础薄弱，利用大学时光充实自己（实习或实践）；

3.零基础或初学者，想系统学习机器视觉（需要会计算机基础操作，有逻辑思维，愿意静下心来学习）；

4.目前在自学，学习找不到方向，遇到问题没有指导。