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本書圍繞工業(yè)機(jī)器視覺的具體應(yīng)用，基于HALCON機(jī)器視覺集成開發(fā)平臺(tái)，通過 30 余個(gè)典型案例，詳細(xì)介紹工業(yè)機(jī)器視覺的概念、原理和應(yīng)用。主要內(nèi)容包括HALCON編程軟件、圖像采集硬件的組成、圖像處理的基本方法和原理、圖像特征與提取、圖像模式識(shí)別等，并通過綜合實(shí)例介紹應(yīng)用HALCON解決實(shí)際問題的方法和步驟。
本書面向?qū)嶋H應(yīng)用，內(nèi)容力求精煉，避免冗繁理論推導(dǎo)，適合高等職業(yè)院校和應(yīng)用型本科院校相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，也可供圖像處理、模式識(shí)別、人工智能等領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考。

視覺系統(tǒng)是人類認(rèn)識(shí)世界的主要工具，而機(jī)器視覺是對(duì)人類自身視覺感知能力的仿真。伴隨著電子學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，機(jī)器視覺在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航天、氣象、天文、公安、交通、安全、科研等各個(gè)領(lǐng)域都到了廣泛應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器視覺是機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，是機(jī)器視覺的一個(gè)重要的應(yīng)用方向，已滲透到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，在工業(yè)生產(chǎn)過程中的目標(biāo)識(shí)別、表面質(zhì)量檢測(cè)、目標(biāo)定位、測(cè)量等細(xì)分領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。工業(yè)機(jī)器視覺已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，它顯著地提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及自動(dòng)化程度，是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)技術(shù)之一。
隨著智能制造的發(fā)展，對(duì)工業(yè)機(jī)器視覺人才的需求逐年增長(zhǎng)，廣大工程技術(shù)人員迫切要求掌握和應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。目前機(jī)器視覺的教材普遍偏重理論和算法介紹，對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和編程能力有較高的要求，一般的工程技術(shù)人員難以理解和掌握，廣大讀者迫切需要一本易學(xué)、易懂、實(shí)用性強(qiáng)的教材。
應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果的精度、準(zhǔn)確率和開發(fā)周期有著較高的要求。由于機(jī)器視覺所涉及理論的復(fù)雜性，要從底層做起，開發(fā)出一套商用的工業(yè)視覺軟件有較大的難度，一般的工程技術(shù)人員難以勝任，因此，封裝了機(jī)器視覺基礎(chǔ)算法，具有良好界面的集成開發(fā)環(huán)境，并且易學(xué)、易用的機(jī)器視覺平臺(tái)軟件應(yīng)運(yùn)而生，成了現(xiàn)實(shí)選擇。
目前，市場(chǎng)上主流的工業(yè)機(jī)器視覺平臺(tái)軟件有OpenCV、HALCON、NI Vision等。其中HALCON是由德國(guó)MVTec公司開發(fā)的一款功能齊全的機(jī)器視覺平臺(tái)軟件，它包括 1500 多個(gè)函數(shù)，900多個(gè)例程，所有的圖像處理功能都可以找到對(duì)應(yīng)的算子，基于它提供的原型化的集成開發(fā)環(huán)境，用戶可以方便、快捷地搭建自己的機(jī)器視覺系統(tǒng)。它被工業(yè)界公認(rèn)為具有效能的機(jī)器視覺軟件，同時(shí)也是市場(chǎng)占有率的工業(yè)機(jī)器視覺平臺(tái)之一。對(duì)于讀者而言，通過學(xué)習(xí)HALCON可以快速地了解和掌握開發(fā)工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)的原理和方法。
本書面向?qū)嶋H應(yīng)用，內(nèi)容力求精煉，避免冗繁理論推導(dǎo)，圍繞著工業(yè)機(jī)器視覺的具體應(yīng)用，基于HALCON機(jī)器視覺集成開發(fā)平臺(tái)，通過30余個(gè)典型案例，詳細(xì)介紹工業(yè)機(jī)器視覺的概念、原理和應(yīng)用。
本書分為10章。第1章緒論，主要介紹工業(yè)機(jī)器視覺的概念、應(yīng)用領(lǐng)域、系統(tǒng)組成等內(nèi)容。第2章HALCON的基礎(chǔ)知識(shí)，介紹HALCON編程軟件，包括HALCON集成開發(fā)環(huán)境，基本語法、常用算子等內(nèi)容。第 3 章機(jī)器視覺硬件系統(tǒng)，介紹圖像采集硬件的組成，主要包括鏡頭、相機(jī)、光源、圖像采集卡等硬件知識(shí)和選型原則以及相機(jī)標(biāo)定等內(nèi)容。第4章灰度圖像BLOB分析、第5章圖像濾波和第6章圖像的形態(tài)學(xué)處理，介紹圖像處理的基本方法和原理，包括二值化原理、連通域分析、形態(tài)學(xué)、圖像濾波、圖像增強(qiáng)、仿射變換等。第7章圖像的幾何變換，介紹圖像的位置變換以及形狀變換。第8章圖像特征與提取，介紹常用的圖像特征以及提取方法。第9章圖像模式識(shí)別，介紹模板識(shí)別的基本理論和幾種常見的模式識(shí)別方法。第10章綜合實(shí)例，通過模板匹配、高精度測(cè)量、HALCON與C#混合編程3個(gè)實(shí)例，介紹使用HALCON解決實(shí)際問題的方法和步驟。
本書在編寫過程中得到了超人視覺的羅超先生的大力幫助，謹(jǐn)在此表示衷心感謝。
本書適合高等職業(yè)院校和應(yīng)用型本科院校相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，也可供圖像處理、模式識(shí)別、人工智能等領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考。
本書由郭森擔(dān)任主編，任仙怡、胡濤擔(dān)任副主編。高波、王昌偉參與了編寫，全書由郭森負(fù)責(zé)統(tǒng)稿、定稿。在編寫過程中，編者參考了相關(guān)書籍、論文、資料和網(wǎng)站文獻(xiàn)以及HALCON自帶的例圖和例程，在此對(duì)原作者表示衷心感謝。
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請(qǐng)讀者指正。

編者

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