Course Code: shijuetupianli
Duration: 70 hours
Course Outline:

培训时长：

10天,每天7小时，合计时长：70小时（每日含午休1小时）。

培训内容：

第一天 上午  理论培训-图像处理专题（一） （9:00-12: 00）

  1. 数字图像处理
    1. 图像的数字化过程
    2. 图像数据结构
    3. 图像文件格式
    4. 图像质量评价
    5. 图像噪声
  1. 图像变换
    1. 傅里叶变换
    2. 离散余弦变换
    3. 沃尔什和哈达玛变换
  1. 图像增强
    1. 直接灰度变换
    2. 直方图修正法
    3. 图像平滑
    4. 图像锐化
    5. 同态增晰
    6. 彩色增强

下午  实践操作培训（13:00 -17:00）

  1. HALCON专题
    1. HDevelop简介
    2. HALCON功能及应用简介
    3. HDevelop图形组件
    4. HALCON图像读取、显示和转换

第二天 理论培训-图像处理专题（二） （9:00-12: 00）

  1. 前一天培训内容的回顾与补充
  1. 图像分割
    1. 灰度阈值法
    2. 边缘检测
    3. 区域分割
    4. Hough变换
  1. 图像复原
    1. 图像退化模型
    2. 图像复原的方法
    3. 运动模糊复原
    4. 图像的几何校正
  1. 图像特征描述与形态分析
    1. 灰度特征描述
    2. 边界描述
    3. 形态分析
  1. 图像压缩编码
    1. 图像压缩基础知识
    2. 预测编码
    3. 统计编码
    4. 位平面编码
    5. 静止图像压缩编码

下午  实践操作培训（13:00 -17:00）

  1. Halcon算子实例：
      1. threshold
      2. dyn_threshold
      3. binary_threshold
      4. auto_threshold
      5. fast_threshold
      6. var_threshold

第三天 理论培训-机器视觉理论与算法专题（一）（9:00-12: 00）

前一天培训内容的回顾与补充

  1. 机器视觉
    1. 机器视觉的作用
    2. 机器视觉的硬件构成
    3. 机器视觉的软件及编程工具
    4. 机器视觉、机器人和智能装备
    5. 机器视觉的功能与精度
  1. 机器视觉的目标提取
    1. 如何提取目标物体
    2. 基于阈值的目标提取
      1. 二值化处理
      2. 阈值的确定
    3. 基于颜色的目标提取
      1. 色相、亮度、饱和度及其他
      2. 颜色分量及其组合处理
    4. 基于差分的目标提取
      1. 帧间差分
      2. 背景差分
  1. 下午  实践操作培训（13:00 -17:00）
  1. Halcon学习：利用工具进行二值化及特征选择
  2. Halcon学习：图像导入方法，图像二值化及求图像的面积
  3. Halcon学习：中常见阈值二值化算子的区别

第四天 理论培训-机器视觉理论与算法专题（二）（9:00-12: 00）

  1. 机器视觉的边缘检测
    1. 边缘与图像处理
    2. 基于微分的边缘检测
    3. 基于模板匹配的边缘检测
    4. 边缘图像的二值化处理
    5. 细线化处理
    6. Canny 算法
  1. 图像平滑处理
    1. 图像噪声及常用平滑方式
    2. 移动平均
    3. 中值滤波
    4. 高斯滤波
    5. 模糊图像的清晰化处理
      1. 对比度增强
      2. 自动对比度增强
      3. 直方图均衡化
      4. 暗通道先验法去雾处理
    6. 二值图像平滑处理

下午  实践操作培训（13:00 -17:00）

  1. Halcon学习：边缘检测
  1. Halcon学习：图像平滑处理
    1. 图像噪声及常用平滑方式
    2. 移动平均
    3. 中值滤波
    4. 高斯滤波
    5. 模糊图像的清晰化处理
    6. 二值图像平滑处理
  1. Halcon学习：Hough 变换
    1. 传统Hough变换的直线检测
    2. 过已知点Hough变换的直线检测
    3. Hough变换的曲线检测

第五天 理论培训-机器视觉理论与算法专题（三）（9:00-12: 00）

前一天培训内容的回顾与补充

  1. 单目视觉测量
    1. 硬件构成
    2. 摄像机模型
      1. 参考坐标系
      2. 摄像机模型分析
    3. 摄像机标定
    4. 标定尺检测
      1. 定位追踪起始点
      2. 蓝黄边界检测
      3. 确定角点坐标
      4. 单应矩阵计算
    5. 标定结果分析
    6. 标识点自动检测
    7. 手动选取目标
    8. 距离测量分析
      1. 透视畸变对测距精度的影响
      2. 目标点与标定的距离对测距精度的影响
    9. 面积测量算法
      1. 获取待测区域轮廓点集
      2. 最小凸多边形拟合
      3. 多边形面积计算
      4. 测量实例

下午  实践操作培训（13:00 -17:00）

    1. Halcon摄像机标定技术
      1. 工业现场相机坐标系和机械手坐标系的标定
      2. Halcon标定系列（1）：实现机械手手眼标定项目介绍( 9点标定)
      3. Halcon 9点标定旋转中心标定与使用
    1. Halcon单目视觉测量
    2. Halcon距离测量分析
    3. Halcon距离测量分析

第六天 理论培训-机器视觉理论与算法专题（四）

上午（9:00-12: 00）

  1. 双目视觉测量
    1. 双目视觉系统的结构
      1. 平行式立体视觉模型
      2. 汇聚式立体视觉模型
    2. 摄像机标定
      1. 直接线性标定法
      2. 张正友标定法
      3. 摄像机参数与投影矩阵的转换
    3. 运动图像处理
      1. 光流法
        1. 光流法的基本概念
        2. 光流法用于目标跟踪的原理
      2. 模板匹配

下午  实践操作培训（13:00 -17:00）

  1. 标定测量实验
      1. 直接线性标定法实验
      2. 张正友标定法实验
      3. 三角测量实验
      4. 运动图像处理实战

第七天  实践操作培训- Halcon数学形态学与Blob分析）

上午（9:00-12: 00）

前一天培训内容的回顾与补充

  1. Halcon数学形态学与Blob分析
    1. 数学形态学基础
    2. 二值图像的基本形态学计算
    3. 二值图像的Halcon图像形态学应用
    4. Halcon图像Blob分析
      1. Blob分析理论
      2. Blob分析算子
      3. Blob分析例程
  2. 数学形态学工程应用案例分析

下午 （13:30-17:30）

    1. 实践操作培训- C#与Halcon联合编程
    2. c#调用Halcon代码

第八天  理论培训-人工智能、深度学习与目标检测专题（一）

前一天培训内容的回顾与补充

上午（9:00-12: 00）

    1. 人工智能、深度学习与目标检测
    2. 人工智能简介
      1. AI发展简史
      2. AI、机器学习（ML）以及深度学习（DL）的关系
    3. 机器学习分类器算法介绍（KNN、SVM、贝叶斯、随机森林、XGBOOST等分类器）
    4. 深度学习简介
      1. 神经网络（NN）
      2. 深度神经网络（DNN）
      3. 深度卷积神经网（CNN）
    5. 目标检测
      1. 目标检测算法发展简史
      2. 深度学习目标检测算法
    6. 迁移学习简介
      1. 训练深度学习模型依赖大数据
      2. 大数据造成的问题
      3. 迁移学习
      4. TensorFlow 预训练模型库
  1. 搭建深度学习开发环境
    1. 深度学习训练所需要的硬件
      1. 显卡选型
      2. AI训练“服务器”
    2.  深度学习开发环境所需软件
    3. 使用 LabelImg 标注图片
    4. 依据标注类型创建标签映射文件
    5. 创建Tensorflow TFRecord文件

第九天 人工智能、深度学习与目标检测专题（二）

  1. 前一天培训内容的回顾与补充
  1. 训练模型
    1. 使用Tensorflow 预训练模型
    2. 准备训练图片数据集
    3. 使用TensorBoard 观察训练过程
    4. 评估训练好的模型
    5. 导出训练好模型的冻结图
    6. 用训练好的模型做目标检测
    7. 用Python程序一键训练模型
  1. 第十天 机器视觉手眼标定专题

上午（9:00-12: 00）手眼标定坐标系转换理论培训

    1. Halcon摄像机标定技术
      1. 工业现场相机坐标系和机械手坐标系的标定
      2. Halcon 9点标定旋转中心标定与使用

下午 （13:30-17:30）手眼标定实操（老师在线指导）

    1. 手眼标定-手在眼中-相机固定向上
    2. 手眼标定-手在眼中-相机固定向下
    3. 手眼标定-眼在手中(J1关节移动相机)
    4. 手眼标定-眼在手中-J4关节移动相机标定