视觉系统硬件搭建
在本教程中，你将学会搭建梅卡曼德视觉系统。
搭建梅卡曼德视觉系统，需要依次完成：开箱检查 → 安装硬件 → 连接网络 → 升级软件（可选） → 确认视觉系统可以正常采集图像。
开箱检查
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收到包装后，请确认包装完好无破损。
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找到包装内的《包装清单》，并参照如下清单检查物品和配件无缺失或损坏。
下图展示了相机包装箱内包含的物品和配件示例。相机包装箱内包含的物品，请以实际包装内的《包装清单》为准。
| 序号 | 类别 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|---|
1 |
工控机及附件 |
工控机 |
提供梅卡曼德软件的运行环境 |
2 |
工控机配件 |
工控机配件，例如WIFI天线 |
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3 |
工控机电源线和适配器 |
接通工控机电源 |
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4 |
相机及附件 |
Mech-Eye工业级3D相机 |
用于采集图像 |
5 |
相机使用说明书 |
Mech-Eye工业级3D相机使用说明书 |
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6 |
相机配件包 |
用于安装相机 |
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7 |
项目附件 |
加密狗 |
用于授权软件 |
8 |
标定板 |
用于相机标定 |
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9 |
法兰板 |
连接标定板 |
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10 |
标配相机DC电源线（20米） |
连接相机与导轨电源；可选配更长的相机电源线 |
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11 |
标配相机网线（20米） |
连接相机与工控机；可选配更长的相机网线 |
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12 |
导轨电源（标配） |
接通Mech-Eye工业级3D相机的电源；可选配电源适配器 |
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13 |
包装清单 |
列出包装内所有物品和配件 |
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如有物品损坏或缺失，请联系梅卡曼德。 |
准备其他物料
在本教程中，除了相机包装箱中的物品外，还需自行准备下表所示的物料。
| 物料 | 功能 |
|---|---|
显示器 |
为工控机提供屏幕 |
HDMI线 |
连接工控机与显示器 |
RJ45网线 |
连接工控机与机器人控制器 |
| 在本教程中，工控机与机器人控制器通过RJ45网线直连，工控机与相机通过相机网线直连。你还可以使用路由器连接工控机与机器人控制器以及工控机与相机。 |
安装硬件
安装相机
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在本教程中，相机固定安装于相机支架上（即Eye to hand安装方式）。此外，相机还可以安装于机器人末端（即Eye in Hand安装方式）。 |
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从相机配件包内找到安装相机的螺钉和扳手。
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使用扳手拧紧两颗螺母，固定相机，如下图所示。
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相机安装完成后，撕掉镜头保护膜。
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使用导轨电源接通相机电源。
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连接DC电源线：
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+V 接入 24V 输出端子的 +V 中；
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-V 接入 24V 输出端子的 -V 中；
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PE 接入 220 V 输入端子
。
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安装相机网线。
将相机网线的航插插头的凸起对准ETH网口的豁口插入，然后拧紧紧固螺母。
安装工控机
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工控机一般安装在控制柜内。工控机安装环境要求具有良好的散热、通风和防尘效果，安装位置选择要方便网线、HDMI线、USB接口的安装和检修。 |
要安装工控机，执行如下步骤：
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自行准备扳手、螺钉、螺母及垫片。
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如果控制柜内设计有工控机安装孔，将工控机固定安装在控制柜内：依次放入螺钉、垫片、螺母，并使用扳手拧紧螺母，如下图所示。
如果控制柜位置已经固定，不会移动，可跳过该步骤直接将工控机摆放在控制柜内。
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使用HDMI线连接工控机与显示器。
将HDMI线一端插入显示器的HDMI接口，另一端插入工控机的HDMI接口，如下图所示。
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使用电源适配器接通工控机电源。
将电源适配器的电源插头插入工控机的电源接口中，将电源适配器的另一端接通电源。
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插入加密狗。
将加密狗插入工控机的USB口中。
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工控机接通电源后，启动工控机。
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工控机正常启动后，电源指示灯应常亮。
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如果工控机不能启动，请联系梅卡曼德技术支持。
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连接网络
在本节中，你将会学习连接工控机与相机，以及工控机与机器人之间的网络。
下文的操作将按照如下IP地址进行网络设置。请根据实际网络环境进行调整。
| 设备 | IP 地址 | |
|---|---|---|
工控机 |
连接相机的网口 |
192.168.100.10 |
连接机器人控制柜的网口 |
192.168.200.10 |
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相机 |
192.168.100.20 |
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机器人 |
192.168.200.20（机器人已设置） |
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设置工控机IP地址
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在工控机中，选择，网络连接页面将打开。
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选择连接相机的网口，右键单击选择重命名，然后重命名网口以指示网络连接，例如“To_camera”。
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选择连接相机的网口，右键单击选择属性，进入以太网属性页面。
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选中Internet 协议版本 4（TCP/IPv4）复选框，然后单击属性按钮进入Internet 协议版本4（TCP/IPv4）属性界面。
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选择使用下面的 IP 地址单选按钮，将IP 地址字段设置为“192.168.100.10”，子网掩码设置为“255.255.255.0”，默认网关设置为“192.168.100.1”，然后单击确定按钮。
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重复步骤2~5，重命名连接机器人控制柜网口（例如“To_robot”），并设置网口的IP地址。例如，该网口的IP地址为“192.168.200.10”。
工控机中连接机器人控制柜的网口的IP地址必须与机器人的IP地址在同一网段。
设置相机IP地址
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在工控机桌面，双击
图标，打开运行Mech-Eye Viewer软件。 -
在相机列表中选中相机，鼠标移动至相机信息栏中，出现
, 单击进入配置相机网络服务对话框。
如果搜索不到相机或者连接不上相机，请参考 相机故障排查 进行解决。
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在相机区域，选择设置为静态 IP单选按钮，设置IP 地址类型为“类型 C 192.168.x.x”,IP 地址为192.168.100.20，子网掩码为“255.255.255.0”，然后单击应用。
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相机的IP地址必须与工控机中连接相机的网口的IP地址在同一网段。 |
测试网络连通性
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按下快捷键Win + R，进入运行界面。
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在打开中输入
cmd，单击确定。 -
在命令窗口输入ping XXX.XXX.XX.XX，单击Enter运行命令。
XXX.XXX.XX.XX替换为实际设置的相机或机器人的 IP 地址。
如果网络连通性正常，应收到如下的回复：
正在 Ping XXX.XXX.XX.XX 具有 32 字节的数据:
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128升级软件（可选）
从梅卡曼德购买的工控机已经预装了最新版的梅卡曼德软件。
请检查工控机上的各款软件是否为最新版本。如果软件已是最新版本，请跳过该章节；如果软件不是最新版本，请参照如下章节升级软件到最新版本。
确认采集图像的质量
验证工控机与相机和机器人网络连通性，并确认软件都是最新版本后，需要确认视觉系统可以正常采集图像，且图像质量符合要求。
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摆放工件到相机视野中心，确保边缘、最高层工件都在视野内。
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在工控机桌面，双击
图标，打开运行Mech-Eye Viewer软件。 -
在相机列表中，选中相机，然后单击连接。
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相选择预置参数组“螺柱”，单击单次采集按钮。
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确认相机采集图像的质量满足要求。合格图像示意如下：
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2D 图：没有明显的过曝（白到看不清物体）或者欠曝（暗到不容易分辨物体细节）。
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深度图和点云：物体的部分没有明显的缺失。
2D 图 深度图 点云 
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如果相机采集的图像不能满足要求，请使用 Mech-Eye Viewer软件调节相机参数。 |
至此，你已经学会如何搭建视觉系统。
采集图像并训练深度学习模型
当现场工件点云质量较差或者场景点云容易造成误识别时，现场使用深度学习辅助识别工件位姿。
| 本案例提供了提前训练的深度学习模型。可单击此处下载。如果需要自行训练深度学习模板，请参考本节采集图像并训练深度学习模型。 |
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按照如下规则采集图像。
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采集正常情况下的图像，包含物体散乱堆叠和集中散乱堆叠的情况。
工件数量由多到少，根据工件数量酌情拿掉一个或多个工件以后重新打乱顺序再拍照，直到工件全部拿完。在实际摆放物体时，需要考虑物体的摆放姿态，尽可能保证物体的每种姿态的数量一致，便于训练。
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采集特殊情况下的图像，例如多物体拼接或堆叠的情况。
若多个工件出现拼接或堆叠不易区分的情况，需要额外增加拍摄图片的数量（约十张左右）。
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参考训练高质量模型训练高质量的实例分割模型。