美利体育登录入口官网:VDI/VDE 2632 Blatt 1-2010
机器视觉 基础知识、术语和定义
Machine vision - Basics, terms, and definitions
- 标准号
- VDI/VDE 2632 Blatt 1-2010
- 发布
- 2010年
- 国际标准分类(ICS)
- 01.040.37 成像技术 (词汇) 35.240.50 信息技术在工业中的应用
- 总页数
- 30页
- 发布单位
- 德国机械工程师协会
- 当前最新
- VDI/VDE 2632 Blatt 1-2010
- 引用标准
- DIN 1319-1:1995 DIN 1319-2:2005 DIN 1319-3:1996 DIN 1319-4:1999 DIN 1335:2003 DIN 40020:2003 DIN 5031-1:1982 DIN 5036-1:1978 DIN 5036-3:1979 DIN 5036-4:1977 DIN EN 165:2006 ISO 5-3:2009
- 本体
- 图像传感器 照明
- 适用范围
- 该指南描述了使用图像处理系统的原理并定义了必要的术语。它在公司外部环境中也规定了一致的术语，并强调了实质性的一致性。其中还包括常用的概念。为了确保对指南的总体理解，忽略了上下文的详细物理和技术规范。
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| 成像光学 imaging optics | 将场景光学成像到图像传感器上的装置。 |
| 照明 illumination | 以特定方式提供用于观察物体或场景所需光源的光源。 |
| 照明场 illumination field | 场景所在空间区域内辐照度的局部分布。 |
| 图像数据 image data | 由图像传感器捕获图像的数字化表示。 |
| 图像平面 image plane | 光学图像被投影到的平面。 |
| 图像场 image field | 系统覆盖的图像平面区域。 |
| 图像传感器 image sensor | 将光学图像或信号转换为电信号的传感器。 |
| 数字化 digitisation | 将投影到图像传感器上的模拟图像转换为数字形式（图像数据）。 |
| 人机接口 human-machine interface | 用于信息输出（从图像处理系统到操作员）和输入控制命令及系统参数（从操作员到图像处理系统）的接口。 |
| 物体 object | 场景中需要检查或识别的部分。 |
| 物体场 object field | 图像采集系统覆盖的物体区域。 |
| 过程接口 process interface | 用于图像处理系统与外部系统（如PLC、传感器或执行器、过程控制）之间进行信息和信号交换的接口。 |
| 计算机 computer | 用于分析捕获的图像数据的数据处理系统。 |
| 视场 field of view | 成像系统（由成像光学和图像传感器组成）覆盖的空间场景部分。 |
| 干扰 disturbance | 对图像处理系统的不利影响，使得正确评估变得困难。 |
| 场景 scene | 由物体和背景组成的三维环境部分，与解决图像处理任务相关。 |
| 吸收 absorption | 入射到表面的光不再被反射或透射的过程。 |
| 运动状态 state of motion | 图像采集期间物体在场景中的运动类型（平移、旋转）。 |
| 维度 dimensionality | 场景、物体或任务相关参数的几何自由度。 |
| 直接反射 direct reflection | 从光源发出的光直接通过场景反射到图像传感器上的反射。 |
| 物体旋转 object rotation | 物体相对于定义参考的旋转排列。 |
| 形状稳定性 shape stability | 图像采集期间物体的稳定性，可分为刚体和柔性体。 |
| 背景 background | 场景中不属于物体且不进行检查或识别的部分。 |
| 位置稳定性 stability of position | 描述物体在移动后保持位置的能力的属性。 |
| 表面外观 surface appearance | 表面的外观，可分为均匀、纹理化、结构化或宏观。 |
| 物体排列 object arrangement | 场景中物体的排列方式。 |
| 物体几何 object geometry | 物体的几何属性，特别是关于其形状、尺寸和维度。 |
| 物体坐标系 object coordinate system | 与物体相关的坐标系。 |
| 物体姿态 object pose | 物体相对于定义坐标系的平移和旋转排列。 |
| 物体位置 object position | 物体相对于定义参考的平移排列。 |
| 物体公差 object tolerance | 物体属性（如几何、表面属性或颜色）允许的变异性。 |
| 预定位公差 pre-positioning tolerance | 可以预期物体所在的物体姿态区域。 |
| 反射 reflection | 入射光被界面（如表面）反射的过程。 |
| 漫射 remission | 入射光被粗糙界面（如表面）漫反射，或由于透明材料部分透射入射光的过程。 |
| 场景几何 scene geometry | 场景的几何属性，特别是关于其尺寸和维度。 |
| 纹理 texture | 用于表征表面的可视二维图案，具有一定的确定性或统计规律性。 |
| 透射 transmission | 入射光穿过物体的过程。 |
| 遮挡程度 degree of occlusion | 被其他物体或干扰轮廓遮挡的物体表面积部分。 |
| 世界坐标系 world coordinate system | 与场景相关的坐标系。 |
| 反射光照明 reflected-light illumination | 光源与成像光学相对于物体位于同一半空间的照明。 |
| 照明光学 illumination optics | 除了光源本身外，以适当方式用光源的光照亮物体的光学器件。 |
| 照度 illuminance | 以勒克斯（lx）表示的光度量，代表单位面积的光通量。 |
| 辐照度 irradiance | 以瓦特每平方米（W/m?）表示的辐射度量，代表单位面积的辐射通量。 |
| 闪光照明 flash illumination | 发光时间相对于相机曝光时间非常短的照明。 |
| 漫射照明 diffuse illumination | 理想情况下来自所有方向的照明。 |
| 暗场照明 dark field illumination | 仅在物体的任务相关结构（如边缘、污垢、划痕等）处发生光线偏折进入成像系统的照明。 |
| 透射光照明 transmitted-light illumination | 位于相对于物体与成像光学相反的半空间的照明。 |
| 动态照明 dynamic illumination | 在多次图像采集之间变化以优化图像中捕获信息的照明。 |
| 颜色恒定性 colour constancy | 图像处理系统确保随时间保持恒定光谱灵敏度的属性。 |
| 色温 colour temperature | 描述光源颜色印象的指标。 |
| 色彩保真度 colour fidelity | 图像颜色印象与参考（如同一场景的第二个图像）的高度相似性。 |
| 荧光 fluorescence | 受光激发后自发发射光的过程。 |
| 光度量 photometric quantities | 根据ISO 5-3通过V(λ)曲线归一化到人类眼睛光谱灵敏度的量，用于描述和计算光学图像处理系统。 |
| 定向照明 directional illumination | 从狭窄的立体角区域照亮要成像物体的照明。 |
| 颗粒度 granulation | 观察被相干光（如激光）照射的光学粗糙表面时产生的现象，表现为颗粒状图像结构。 |
| 卤素灯 halogen lamp | 通过电流将细丝加热到高温并发射宽光谱范围光的发热辐射体。 |
| 明场照明 bright field illumination | 物体表面大部分光线偏折进入成像系统从而使物体表面显得明亮的照明。 |
| 均匀照明 homogeneous illumination | 场景上方局部恒定的照明场。 |
| 红外辐射 infrared radiation | 波长范围从780 nm到1 mm的电磁辐射，位于人类可见范围之上。 |
| 冷光 cold light | 红外成分大幅减少的光，可最大限度地减少光照对场景的热效应。 |
| 同轴照明 coaxial illumination | 照明方向与观察方向一致的定向照明。 |
| 相干光 coherent light | 其单个波列处于固定相位关系的光，可能导致干涉现象。 |
| 激光 laser | 通常发射光谱半功率带宽明显低于1 nm的单色光的相干光源。 |
| 功率效率 power efficiency | 发射的光通量或辐射通量与所用电力之比。 |
| 亮度 luminance | 以坎德拉每平方米（cd/m?）表示的光度量，描述单位立体角发射的光通量与发光面积之比。 |
| 荧光灯 fluorescent lamp | 通过电流激发气体发光的光源。 |
| 发光二极管 LED | 基于电流通过二极管产生光的光源。 |
| 光通量 luminous flux | 以流明（lm）表示的光度量，描述物体发射或入射到物体上的总辐射。 |
| 光强 luminous intensity | 以坎德拉（cd）表示的光度量，描述辐射源在一个方向发出的辐射功率与立体角之比。 |
| 偏振 polarisation | 确定作为横电磁波传播的光的电和磁矢量振动方向。 |
| 辐射度量 radiometric quantity | 根据辐射物理学在SI单位中定义的量，用于描述和计算光学图像处理系统。 |
| 环形灯 ring light | 环形结构的光源。 |
| 光谱灵敏度 spectral sensitivity | 传感器对光波长的灵敏度。 |
| 半功率带宽 half-power bandwidth | 光源的光谱范围，在此范围之外光谱功率密度小于最大功率密度的50%。 |
| 辐射亮度 radiance | 以瓦特每球面度每平方米（W/(sr·m?)）表示的辐射度量，描述单位立体角发射的辐射通量与发光面积之比。 |
| 辐射通量 radiant flux | 以瓦特（W）表示的辐射度量，描述物体发射或入射到物体上的总辐射。 |
| 辐射强度 radiant intensity | 以瓦特每球面度（W/sr）表示的辐射度量，描述辐射源在一个方向发出的辐射功率与立体角之比。 |
| 结构化照明 structured illumination | 使用图案（通常通过成像静态或动态掩模）照亮物体。 |
| 远心照明 telecentric illumination | 通过基本上相互平行的光线对物体进行定向照明。 |
| 紫外辐射 ultraviolet radiation | 波长范围从100 nm到380 nm的电磁辐射，位于人类可见范围之下。 |
| 像差 aberrations | 当从物体点发出的光线在通过镜头光学成像后未汇聚到一点时发生的不完美现象。 |
| 图像比例 image scale | 图像尺寸与物体尺寸之比。 |
| 曝光时间 exposure time | 像素对光敏感的持续时间间隔。 |
| 传感器尺寸 sensor size | 传感器芯片感光区域的尺寸。 |
| 帧率 frame rate | 单位时间内从图像传感器读取的图像帧数。 |
| 图像噪声 image noise | 由于热、电子或光子干扰引起的图像信号的随机波动。 |
| 光圈 aperture | 从物体点发出并被镜头捕获的光束的开口角度的度量。 |
| 焦距 focal length | 镜头的重要参数，描述焦点与镜头主平面之间的距离。 |
| CCD传感器 CCD sensor | 具有感光传感器元件（像素）的集成电路，通过电荷转移串行读。Ｄ馐涑鲂藕。 |
| CMOS传感器 CMOS sensor | 通过光电二极管或光电晶体管美利体育登录入口官网光的集成电路，像素通过连续寻址读取。 |
| 暗噪声 dark noise | 无光照时的随机输出信号。 |
| 动态范围 dynamic range | 最大和最小可用信号值之间的比率。 |
| 聚焦 focussing | 调整光学系统以获得清晰图像，从而实现最佳分辨率。 |
| 填充因子 fill factor | 像素感光面积占像素总面积的百分比。 |
| 隔行扫描 interlaced scan | 相机依次在两个半帧中捕获图像的技术。 |
| 相机 camera | 由图像传感器、辅助电子美利体育官网首页网址和标准镜头接口组成的美利体育官网首页网址。 |
| 矩阵传感器 matrix sensor | 具有矩阵排列像素的二维图像传感器。 |
| 最小物距 minimal object distance | 物体与光学系统第一边缘之间的最小可调距离，在此距离下仍可聚焦。 |
| 调制传递函数 modulation transfer function | 描述成像系统空间分辨率的函数，表示成像具有定义频率的网格时图像对比度与物体对比度之比。 |
| 镜头 lens | 用于成像目的的多个光学元件的组合。 |
| 镜头接口 lens mount | 镜头与相机之间的标准化机械（和可能的电子）接口。 |
| 光轴 optical axis | 成像光学的对称轴。 |
| 光学滤波器 optical filter | 改变透射光强度、光谱组成或偏振状态的光学元件。 |
| 像素 pixel | 数字图像的最小单位及其在光栅显示器上的表示。 |
| 像素间距 pixel pitch | 图像传感器中相邻像素中心之间的距离。 |
| 像素尺寸 pixel size | 像素的水平和垂直尺寸。 |
| 空间分辨率 spatial resolution | 图像采集系统分辨小图像细节的属性。 |
| 饱和 saturation | 当入射到像素的能量超过像素由于充电限制所能捕获的能量时发生的现象。 |
| 景深 depth of field | 物体空间的轴向延伸，在此范围内图像可无明显失焦地再现。 |
| 信噪比 signal-to-noise ratio | 输出信号与图像噪声之比。 |
| 远心镜头 telecentric lens | 物方、像方或双方主光线平行的特殊镜头。 |
| 快门 shutter | 控制曝光时间的机械或电子装置。 |
| 逐行扫描 progressive scan | 同时捕获图像所有像素的图像采集过程。 |
| 行频 line frequency | 单位时间内行扫描相机读取的行数。 |
| 线传感器 line sensor | 具有线性排列像素的一维图像传感器。 |
| 响应时间 response time | 从请求测量/检查到获得结果所需的时间。 |
| 用户界面 user interface | 用于操作和配置计算机系统的接口。 |
| 操作系统 operating system | 管理软件资源、控制程序执行并允许使用计算机的软件。 |
| 图像采集时间 image acquisition time | 捕获图像所需的时间跨度。 |
| 图像评估时间 image evaluation time | 处理和评估图像所需的时间跨度。 |
| 图像文件格式 image file format | 用于存储图像并决定文件结构的文件格式。 |
| 图像增强 image enhancement | 旨在改善视觉印象或机器可处理性的图像处理。 |
| 二值图像 binary image | 每个像素值只能取两个值之一的数字图像。 |
| 二值化 binarisation | 将彩色或灰度图像转换为二值图像的图像变换。 |
| 实时 real-time | 所有解决任务所需的图像处理步骤都在考虑的过程内及时完成的时间。 |
| 美利体育登录入口官网概率 detection probability | 美利体育登录入口官网系统实际美利体育登录入口官网到现有物体或特征的概率或相对频率。 |
| 误报 false positive | 在“合格/不合格”决策中，美利体育登录入口官网系统错误做出的“不合格”决策。 |
| 误报概率 false alarm probability | 误报的概率或相对频率。 |
| 彩色图像 colour image | 每个像素分配有颜色矢量（通常由三个分量组成）的图像。 |
| 远程支持 remote support | 通过长距离对图像处理系统进行诊断、维护、（重）配置和控制。 |
| 数学滤波器 mathematical filter | 将输入图像转换为输出图像的数学规则。 |
| 帧抓取器 frame grabber | 将相机信号转换为计算机可进一步处理的信号硬件组件。 |
| 灰度图像 gray value image | 每个像素可。ㄍǔＪ钦驼┲档耐枷，通常编码强度。 |
| 直方图 histogram | 图像中像素值频率的图形表示。 |
| 边缘 edge | 两个具有不同属性（如强度）的区域之间的局部边界。 |
| 边缘美利体育登录入口官网 edge detection | 基于值局部分析逐点确定边界以美利体育登录入口官网边缘的方法。 |
| 轮廓跟踪 contour tracking | 从起始点迭代确定边界以美利体育登录入口官网轮廓的方法。 |
| 分类 classification | 基于特征将图像区域或物体分配到类别的过程。 |
| 轮廓 contour | 图像中作为相邻点序列形成曲线的边界线。 |
| 学习过程 learning procedure | 用于让系统确定分类所需标准或决策函数的过程。 |
| 查找表 look up table | 用于快速高效地将离散值（如像素灰度值）分配给预定值的表格。 |
| 特征提取 feature extraction | 获取描述图像内容的显著参数，例如解决测量或分类问题。 |
| 模式识别 pattern recognition | 美利体育登录入口官网和分类图像内容，如物体或故障。 |
| 感兴趣区域 region of interest | 对其属性感兴趣并应用分析或操作的图像区域。 |
| 阈值 threshold | 将值域分割成两个子集的值。 |
| 分割 segmentation | 将图像分解为区域，如前景和背景或物体和周围环境。 |
| 统计过程控制 statistic process control | 基于过程或产品特性的统计分析的质量保证。 |
| 亚像素处理 subpixeling | 确定几何结果的方法，其分辨率高于像素间距所预期的分辨率。 |
| 纹理分析 texture analysis | 分析纹理以进行分类、分割、合成、确定纹理属性或美利体育登录入口官网缺陷的方法。 |
| 监督学习 supervised learning | 基于具有已知类别归属的训练集的学习过程。 |
| 无监督学习 unsupervised learning | 不依赖预先已知类别归属的学习过程。 |
| 预处理 preprocessing | 处理捕获的图像以简化后续信号处理和自动评估的过程。 |
| 周期时间 cycle time | 两次连续测量/检查之间可能的最小时间跨度。 |
| 组件老化 degradation of components | 图像处理系统组件（特别是照明）特性随运行时间变化的现象。 |
| 运动： motion blur | 由于场景或相机在图像采集期间的相对运动而产生的图像：。 |
| 溢出 blooming | 电荷溢出到相邻像素，导致图像中出现白色条纹的现象。 |
| 失调 disadjustment | 组件的机械误调整。 |
| 电磁干扰 electromagnetical interference | 影响图像处理系统的传导或辐射电磁影响。 |
| 错误参数化 wrong parametrisation | 应用评估软件时的错误，例如定义了错误或不适当的评估阈值或感兴趣区域。 |
| 杂散光 extraneous light | 时间上恒定或变化的入射光，引起不需要的效果。 |
| 干扰反射 interference reflection | 测试物体或场景中的不需要的镜面反射。 |
美利体育登录入口官网: VDI/VDE 2632 Blatt 1-2010 中提到的仪器美利体育官网首页网址
| CCD传感器 | 集成电路上具有感光传感器元件（像素），通过电荷转移串行读取的传感器。 |
| CMOS传感器 | 通过光电二极管或光电晶体管美利体育登录入口官网光的集成电路上具有像素的传感器。 |
| 帧抓取器 | 将相机信号转换为计算机可进一步处理的信号硬件组件。 |
| 相机 | 由图像传感器、辅助电子美利体育官网首页网址和标准镜头接口组成的美利体育官网首页网址，用于将光信号转换为电信号。 |
| 线传感器 | 具有线性排列像素的一维图像传感器。 |