ZRRGZN-10机器视觉教学实验箱

特别点和优势
（1）开箱即用。部署边缘计算终端，配备17寸高清IPS触摸屏，支持十点触控，内部含储物单元格，支持键盘、鼠标、电源适配器，以及实训教具的放置。上电即用，用户无需配备任何外设。
（2）支持两种研发环境。实训系统提供jupyter notebook和VS2015两种研发环境，其中jupyter notebook应用Python编程语言，VS2015应用C++编程语言，用户按照实际需要选用，可适用不一样院校的教学要求。
（3）双视觉系统设计。含有标准机器视觉系统和云台视觉系统，可开展静态、动态两种环境下的机器视觉实训。
（4）源代码开放。开放全部系统框体结构和算法级源代码，学生可在代码层面，经过调参、代码填充等方式实行应用和检验性质的课程基础实训，也可参考实训指导书，自行编写代码，实行相对复杂的项目实训。教师则可依托该平台，实行深度的二次研发。
系统主要功能模型块
1.边缘计算终端
边缘计算终端应用NVIDIA公司的Jetson Nano处置整理器，该处置整理器具备GPU运算功能，既可作为边缘计算终端（即小型电脑）使用，也可实行基于深度学习掌控把握的数字图像处置整理相关的解析和运算。经过在处置整理器中部署视觉系统SDK、Python和OpenCV等相关系统和框体结构，以及与外接设备的通讯协议，学生即可完成从视觉系统硬件搭建、图像收集、图像处置整理，到实训流程设计与论证，再到视觉系统和外部设备的联动控制等一系列功能，无需另外配备电脑。
边缘计算终端主要技术功能数值如下：
（1）处置整理器：64位四核CORTEX-A57，128核MAXWELL GPU；
（2）内部存储：4GB LPDDR，板载存储：128GB；
（3）连接口：USB3.0×4，Micro USB×1， HDMI×1，RJ45×1，DC5.5×2.1电源连接口；
（4）包括Linux、Python等运行环境，支持数字图像处置整理、机器视觉、深度学习掌控把握等算法、硬件、应用的研发和学习掌控把握。
2.静态视觉系统
静态视觉系统即一套标准工业级视觉系统，包括工业相机、镜头、LED光源、光源控制器等，经过视觉支架实行包括，为全部的静态目标检验测试、解析和处置整理提供实训的硬件环境。
视觉系统构造如下：
视觉系统主要硬件如下：
（1）工业相机
传感器型号：Sharp RJ33；
像元尺寸：3.75 µm×3.75 µm；
靶面尺寸：1/3"；
分辨率：1280×960；
帧率：30 fps；
曝光时间：34μs～1sec；
黑白/彩色：彩色；
连接口：GiGE。
（2）工业镜头
焦距光圈：固定焦距；
光圈：手动光圈；
像素级别：600万像素，FA 镜头；
焦距大小：12mm ；
F数：F2.8～F16。
（3）LED光源
光源类别：30度环形光源；
LED类型：贴片LED；
颜色：白色；
色温：6600K；
功率：14.4W。
3.动态视觉系统（二自由度云台）
动态视觉系统可在线实行视频或图像传输，就地实时将场景信息传输至边缘计算终端中实行处置整理，并经过外接显露设备实行成果显露。场景信息包括人脸、行人、车牌，以及其他待检验测试的目标物体等，识别到目标后，可做跟随动作，开展行人跟踪、人脸识别与跟踪、车牌识别等相关的应用型综合实训。
系统主要采用二自由度云台和摄像头构成；
传感器类型：2MP CMOS；
视频制式：PAL/NTSC；
分辨率：1920×1080；
视频帧率：1920×1080@30、25fps；
镜头：定焦3.6mm；
视场角：水平80.3°，垂直50.8°，对角线88.7°。
4.高清显露屏
应用17英寸高清触摸屏；
屏幕主要技术功能数值如下：
窄边框设计，1920×1080高清分辨率；
IPS硬屏，钢化玻璃面板，99%RGB，178°广视角；
支持NVIDIA、Windows、树莓派等实操系统，十点触控；
连接口：USB、HDMI、电源。
5.单片机、plc可编程设计与控制虚拟拟真系统（需提供版权证书及演示视频）：
1)本系统基于unity3d研发，内置实训步骤、实训指导书、电子回路图、结合套件清单、连接线路、接通电源、电子回路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以经过启动/停止、正向动作、反向动作按钮实操三维（3D）机床模型动作，在连接线路状态下，三维（3D）机床模型可实行放大/缩小、平移。
2)继电器控制：阅读实训指导书，并进入实训，经过认识阅读电子回路图，选用结合套件清单中的继电器、热继电器、开关等元件以拖拽的形式布置至电器储物柜中，限位器放置于三维（3D）机床模型上，可选用盖盖子，部分元件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子实行连线，将机床电子回路连接成功后，选用接通电源，实行实操，若结合套件或线路连接错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。
3)plc控制：实训同继电器控制，多加PLC控制功能，在连线完成后，经过PLC编码按钮，进入程序语言编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符文号，编写完成后，选用提供并上交实行程序检验。检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。
4)单片机控制：实训同继电器控制，多加单片机控制功能，在连线完成后，经过C编码按钮进入编程界面，写入正确的C语言代码，提供并上交检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。
三、实训项目要求：
五、实训项目
1.基础实训：Python语言程序设计
（1）python包括研发环境搭建、系统装配实训
（2）python编程实训：计算随意写入整数的阶乘
（3）python编程实训：汉诺塔问题
（4）python编程实训：使用蒙特·卡罗方法计算圆周率近似值
（5）python编程实训：使用Numpy实行t检验
（6）python 编程实训：使用PIL读取、显露和处置整理图像
（7）python GUI编程实训：matplotlib数值可视化
（8）python GUI编程实训：动态时钟设计
2.基础实训：数字图像处置整理
（1）图像的代数运算
（2）图像变换
（3）图像分割
（4）图像平滑
（5）图像增强
（6）彩色图像处置整理
（7）形态学处置整理
（8）边缘检验测试
（9）直线、圆检验测试
（10）三角形、矩形检验测试
3.基础实训：机器视觉
（1）视觉系统搭建与硬件实操
（2）图像收集与显露
（3）视觉定位
（4）视觉系统的标定
（5）颜色识别
（6）形状识别
（7）测量物体尺寸
（8）物体有无检验测试
4.课程设计：人脸识别系统
（1）能够录入人脸数值；
（2）能完成身份认证；
（3）有专门的用户实操界面。
5.课程设计：形状识别系统
（1）能够识别平面彩色图形，如圆形、矩形、三角形；
（2）能够识别大小不等的立体图形，如篮球、足球、排球；
（3）有专门的用户实操界面。
6.课程设计：物体缺陷检验测试系统
（1）能够对物体实行预处置整理；
（2）能够检验测试是否有缺陷并提取缺陷特征；
（3）能够输出缺陷的大小，判别目标是否合格。
7.课程设计：证件字符识别系统
（1）能分割出视野中的证件区域；
（2）能找到字符所在区域；
（3）能将字符逐个分割出来，并实行准确识别，而后显露。
8.课程设计：车牌检验测试与识别系统
（1）能从视频流中提取特定帧图像，并实行预处置整理，滤除干扰信息；
（2）能从图像中定位到车牌位置；
（3）对车牌信息实行识别，并输出到界面。
9.课程设计：种子计数与分级系统
（1）能对图像实行预处置整理，滤除干扰信息；
（2）能对不一样种子实行分割，统计有效种子的数量；
（3）能逐个判别种子特征，按照分类依据实行种子分级。