機(jī)器視覺應(yīng)用方向及學(xué)習(xí)思路匯總

1、halcon軟件提供的是快速的圖像處理算法解決方案，不能提供相應(yīng)的界面編程需求，需要和VC++結(jié)合起來構(gòu)造MFC界面，才能構(gòu)成一套完成的可用軟件。

2、機(jī)器視覺在工業(yè)上的需求主要有二維和三維方面的

二維需求方面有：⑴識(shí)別定位；（2）OCR光學(xué)字符識(shí)別；（3）一維碼、二維碼識(shí)別及二者的結(jié)合；（4）測(cè)量類（單目相機(jī)的標(biāo)定）；（5）缺陷檢測(cè)系列；（6）運(yùn)動(dòng)控制，手眼抓?。ㄉ婕笆盅蹣?biāo)定抓取等方面）

三維需求方面：（1）攝像機(jī)雙目及多目標(biāo)定（2）三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)

3、要成為一名合格的機(jī)器視覺工程師必須具備以下三個(gè)方面的知識(shí)

（1）圖像處理涉及以下幾大領(lǐng)域：

A、圖像處理的基本理論知識(shí)（圖像理論的基礎(chǔ)知識(shí)）

B、圖像增強(qiáng)（對(duì)比度拉伸、灰度變換等）

C、圖像的幾何變換（仿射變換，旋轉(zhuǎn)矩陣等）

D、圖像的頻域處理（傅里葉變換、DFT、小波變換、高低通濾波器設(shè)計(jì)）

E、形態(tài)學(xué)（膨脹、腐蝕、開運(yùn)算和閉運(yùn)算以及凸殼等）

F、圖像分割（HALCON里的Blob分析）

G、圖像復(fù)原

H、運(yùn)動(dòng)圖像

I、圖像配準(zhǔn)（模板匹配等）

J、模式識(shí)別（分類器訓(xùn)練，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)等）

比較好的參考書籍有

經(jīng)典教材：岡薩雷斯的《數(shù)字圖像處理》及對(duì)應(yīng)的MATLAB版

楊丹等編著《MATLAB圖像處理實(shí)例詳解》

張錚等編著《數(shù)字圖像處理與機(jī)器視覺——Visual C++與MATLAB實(shí)現(xiàn)》

左飛編著的《數(shù)字圖像處理：原理與實(shí)踐（MATLAB版）》

左飛編著的《數(shù)字圖像處理技術(shù)詳解與Visual C++實(shí)踐》

謝鳳英編著的《Visual C++數(shù)字圖像處理》

《精通系列·精通Visual C++數(shù)字圖像處理典型算法及實(shí)現(xiàn)(第2版)》

（2）軟件編程功底

具備C，C++，C#及MFC界面開發(fā)的功底

A、C語言的學(xué)習(xí)主要看譚浩強(qiáng)寫的C語言相關(guān)知識(shí)

B、C++主要看C++ primer plus書籍

C、MFC的學(xué)習(xí)主要看孫鑫編寫的《VC++深入詳解》這本書及相應(yīng)的視頻教程，并在VC++6.0軟件或VS2010等軟件上編寫程序和實(shí)踐。

D、C#可以看書籍《C#從入門到精通》、《Head First C#》、《C#入門經(jīng)典》、

《C#圖解教程》、《C#高級(jí)編程》、《.Net Frameword 高級(jí)編程》、《CLR via C#》

（3）光學(xué)知識(shí)：

主要閱讀書籍《工程光學(xué)》、重點(diǎn)放在幾何光學(xué)方面，了解成像原理及相應(yīng)的光路分析，知道光源的特性、鏡頭分辨率、相機(jī)分辨率等方面的知識(shí)。

光學(xué)知識(shí)主要在你設(shè)計(jì)方案時(shí)相機(jī)、光源、鏡頭等選型時(shí)起到關(guān)鍵作用。

軟件功底的作用是軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì)分析，架構(gòu)包括UI層設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)邏輯層開發(fā)、數(shù)據(jù)層開發(fā)。

HACLON主要完成圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)。

目前市場(chǎng)上工業(yè)領(lǐng)域中主流的圖像算法處理軟件有HALCON, NIvisionpro, opencv

學(xué)習(xí)HALCON最重要的是學(xué)習(xí)其中的方法、流程和套路

4、HALCON主要完成圖像算法的流程套路如下：

特征提取總結(jié)：

1、幾何特征（面積、周長(zhǎng)、矩形度）2、紋理特征（與灰度相關(guān)，如熵、能量值）

3、顏色特征4、概率特征5、算子描述特征 6、Hough特征（梯度直方圖特征）

做機(jī)器視覺的項(xiàng)目，拿到項(xiàng)目時(shí)一般遵循如下流程：

第一步：需求分析，建立相應(yīng)的方案

第二步：算法流程規(guī)劃及業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)

第三步：模塊化編程及集成化實(shí)現(xiàn)

第四步：調(diào)試，根據(jù)反饋結(jié)果來不斷的修改程序Bug，達(dá)到客戶需求，最后交付客戶及軟硬件操作文檔。

學(xué)習(xí)機(jī)器視覺的好方法：

1、學(xué)習(xí)機(jī)器視覺一定要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，系統(tǒng)化學(xué)習(xí)所需知識(shí)。

2、補(bǔ)充一定的C++和c#知識(shí)，進(jìn)行VS聯(lián)合開發(fā)，客戶現(xiàn)場(chǎng)的學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，不斷學(xué)習(xí)示例分析，掌握方法套路流程。

3、根據(jù)實(shí)際問題，學(xué)習(xí)模塊調(diào)用，按照方法套路學(xué)習(xí)。

4、最好是先用HALCON實(shí)現(xiàn)圖像處理部分，然后在VS2010開發(fā)軟件中利用MFC圖形界面實(shí)現(xiàn)出來，實(shí)踐學(xué)習(xí)是最好的方法。

機(jī)器視覺學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢(shì)是結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)進(jìn)行相應(yīng)的人工智能機(jī)器視覺開發(fā)。