本书从机器视觉历程发展，到理解相机、镜头、光源的应用选型，通过小案例说明图像预处理技术及视觉软件的基本应用，按照视觉检测技术的应用方向融合汽车制造等领域的具体工程案例分为“机器视觉环境搭建”、“机器视觉项目实战”两个模块，包含硬件系统选型与搭建、软件平台介绍与使用、汽车保险丝定位、设备铭牌缺陷检测、白车身焊点定位与检测、汽车涂胶质量检测、机械零件测量与装配等七个项目。本书配套丰富的数字化教学资源，采用项目模块化编写形式，每个项目都配有应用案例，包括案例的来源、案例分析、任务设置、程序运行及结果。本书贯彻科技服务社会的理念，融入思政元素，引入工程案例、先进技术，引导读者进行机器视觉技术实际工程能力的锻炼及开拓创新意识的培养。

       机器视觉技术是智能制造与工业自动化领域的核心支撑技术，它连接光学成像、图像处理、自动化控制与工业生产，是推动汽车制造、3C电子、高端装备等行业智能化升级的关键力量。随着智能制造的深入推进，机器视觉的应用场景持续拓展，相关行业对兼具理论基础与工程实践能力的专业人才需求日益迫切。
       本书紧扣职业本科院校装备制造类专业人才培养目标与教学标准，遵循“理论为基、实践为重、赋能产业”的编写理念，以定位、测量、识别、检测工业视觉四大核心应用为主线，构建了从基础到进阶、从理论到实操的完整知识体系。全书以汽车制造行业真实生产场景为载体，突出工程实践性，将抽象的机器视觉理论与工业现场实际需求深度融合，既满足高校课堂教学的系统性要求，也贴合企业工程师的实战需求，助力读者实现从理论知识到工程能力的转化，掌握工业视觉项目全流程开发能力。
       本书具有三大突出特色:
       一是产业场景高度贴合，所有案例均源自汽车制造行业一线视觉应用项目，如保险丝片定位、白车身焊点检测、涂胶缺陷检测等，真实还原工业现场需求与解决方案;
       二是知识体系循序渐进，以硬件搭建、图像预处理为基础，按定位、测量、识别、检测四大核心应用由浅入深编排，符合认知规律与教学逻辑;
       三是理实一体化设计，每个项目配套任务式实操内容，将理论知识点融入工程任务，兼顾课堂教学与实训需求，同时配套完善的电子教案、实训指导等教学资源，助力高效教学。
       全书共8个项目，以工业视觉项目全流程为主线展开:
       项目1重点介绍了视觉硬件系统选型与搭建，重点讲解相机、镜头、光源等核心部件的选型原则、适配技巧及完整系统搭建流程，为工业视觉系统的稳定运行筑牢硬件根基。
       项目2重点介绍了主流视觉工具的实操应用与图像处理基础，详细阐述海康VisionMastcr视觉平台和Halcon视觉软件的操作方法，同时覆盖图像采集原理、预处理算法及图像分割技术，夯实视觉应用的核心理论与操作基础，为后续项目实践提供技术支撑。
       项目3至项目8均源自汽车制造一线真实视觉应用场景，围绕视觉定位、视觉测量、视觉识别、视觉检测四大核心应用方向展开，每个项目均结合海康VisionMaster与Halcon两款主流视觉软件，详细拆解项目实现思路、操作步骤与关键技术要点，实现理论与工业实际的深度融合。其中，项目3和项目4聚焦视觉定位技术，以汽车保险丝片定位、白车身焊点定位为典型案例，重点讲解Blob分析、模板匹配与几何定位等核心算法在实际生产中的应用;项目5聚焦视觉测量技术，深入解析相机标定原理与机械工件尺寸精准测量方法，满足工业生产中高精度测量需求;项目6聚焦视觉识别技术，探讨设备铭牌字符识别、二维码识别在生产追溯与管理中的应用，助力提升生产智能化水平;项目7聚焦视觉检测技术，以汽车涂胶缺陷检测为核心案例，详细说明各类缺陷的视觉检测方法，同时介绍如何利用AI工具搭建视觉检测项目框架、编写相关脚本代码，适配智能化检测发展趋势;项目8聚焦视觉引导应用，重点讲解手眼标定、视觉通信等关键技术，实现零件装配的视觉引导，全面覆盖工业视觉领域的核心应用场景，助力学习者打通理论到实践的壁垒，提升工业视觉项目实战能力。
       教学过程采用“理论+实训+项目”的混合式教学模式:理论课以案例式、启发式教学为主，帮助学生理解核心原理;实践课以任务驱动式教学为主，配套企业真实项目案例，实现“学中做、做中学”，同时结合线上教学资源拓展学习场景，有效提升教学效果。
       本书由袁雨桐、刘红、刘晓波任主编，刘丹、黄钰婷、付海艳、何野任副主编。具体编写工程如下:袁雨桐编写项目7、8及全书统稿;刘红编写项目1、2;刘晓波编写项目6与全书整体框架设计;刘丹编写项目3;黄钰婷编写项目4;付海艳编写项目5;何野编写实训内容设计与协助统稿;矫晶、高晓霞负责全书案例整理。
       本书配有完整的电子教案、PPT课件、实训工单、案例源码等教学资源，可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台(htps://www.tdpress.com/5leds)下载获取。
       本书的编写得到了长春大正博凯汽车设备有限公司等企业的大力支持，并为本书提供了大量真实的工业现场案例与技术支撑;同时长春汽车职业技术大学相关专业师生提出了宝贵建议，在此一并致以诚挚的谢意!
       由于机器视觉技术发展迅速，且编者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，恳请广大读者、同行专家批评指正。

项目1 硬件系统选型与搭建 1
任务1 相机选型 1
任务2 镜头选型 10
任务3 光源选型 17
项目2 图像采集与图像预处理 25
任务1 图像采集 25
任务2 图像预处理与图像分割 44
项目3 汽车保险丝片定位 71
任务1 保险丝片计数 71
任务2 保险丝片定位 86
项目4 白车身焊点定位 101
任务1 焊点初步定位 101
任务2 焊点质量评估 125
项目5 机械工件尺寸测量 149
任务1 相机标定 149
任务2 尺寸测量 168
项目6 设备铭牌字符识别 184
任务1 铭牌字符识别 184
任务2 铭牌二维码识别 206
项目7 汽车涂胶缺陷检测 220
任务1 胶体缺陷检测 220
任务2 缺陷类型判断 235
项目8 零件装配视觉引导 258
任务1 手眼标定 258
任务2 零件定位信息发送 273
参考文献 289

袁雨桐，女，工学硕士，长春汽车职业技术大学讲师，吉林省教育厅认定“双师型”教师，校级优秀教师，从事自动化专业教学及科研工作多年，主讲《机器视觉检测》《PLC与电机控制技术》等，获得吉林省教学能力比赛一等奖一项，全国职业院校技能大赛三等奖两项、吉林省职业院校技能大赛一等奖一项，”西门子杯“中国智能制造挑战赛初赛一等奖一项，三等奖两项，第一作者发表论文多篇，主持省级课题一项，参与省级以上课题多项，专利多项。刘红，男，长春汽车职业技术大学讲师，曾在企业任职8年负责设备维护及相关管理工作，主讲《机器视觉检测》《PLC与电机控制技术》等多门课程。2022年吉林省职业院校技能大赛-教师教学能力比赛 二等奖；2023年全国职业院校技能大赛-工业网络智能控制与维护三等奖；参与省级教科研课题2项，十四五国家规划教材副主编一部，软著3项。刘晓波，男，长春汽车职业技术大学电气工程学院电气自动化技术教研室主任，教授，双师型教师，主讲《机器视觉检测》、《PLC高级编程》等专业核心课程。从事以机器人应用为核心的智能汽车生产线数字孪生工作十七年，现任长春汽车职业技术大学电气工程学院技能名师。获得“全国五一劳动奖章”以及“全国劳动模范”等荣誉称号，获得有4项发明专利，3项实用新型专利，主持参与省级以上课题多项。

       本书为“十五五”高等职业教育本科装备制造大类专业系列教材之一，围绕工业机器视觉的核心技术与行业应用展开，以硬件系统搭建、图像采集预处理为基础，按照定位、测量、识别、检测四大工业视觉核心应用方向，由浅入深地了解了视觉系统选型、目标定位、尺寸测量、字符与条码识别、缺陷检测、视觉引导装配等关键技术，配套汽车制造行业真实生产案例，贴合工业现场实际需求。
       本书突出工程实践性，案例均源自汽车制造一线视觉应用场景，兼顾理论基础与实操技能，帮助读者快速掌握工业视觉项目全流程开发能力。