工業(yè)機器視覺系統(tǒng)的主要組成部分

       隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，工業(yè)機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用面也將越來越廣泛。加上數(shù)字圖像傳感器、CMOS和CCD攝像機、DSP、FPGA、ARM等嵌入式技術(shù)、圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展，也為機器視覺檢測發(fā)展帶來巨大的助推力。下面成都新西旺為大家簡單介紹工業(yè)機器視覺系統(tǒng)的主要組成：

1.攝像頭和光學(xué)部件

這一類通常含有一個或多個攝像頭和鏡頭(光學(xué)部件)，用于拍攝被檢測的物體。根據(jù)應(yīng)用，攝像頭可以基于如下標(biāo)準(zhǔn)，黑白、復(fù)合彩色(Y/C)，RGB彩色，非標(biāo)準(zhǔn)黑白(可變掃描)，步進掃描或線掃描。

2.燈光

工業(yè)機器視覺系統(tǒng)燈光用于照亮部件，以便從攝像頭中拍攝到更好的圖像，燈光系統(tǒng)可以在不同形狀、尺寸和亮度。一般的燈光形式是高頻熒光燈、LED、白熾燈和石英鹵(quartz-halogen)光纖。

3.部件傳感器

通常以光柵或傳感器的形式出現(xiàn)。當(dāng)這個傳感器感知到部件靠近，它會給出一個觸發(fā)信號。當(dāng)部件處于正確位置時，這個傳感器告訴機器視覺系統(tǒng)去采集圖像。

4.圖像采集卡

也稱為視頻抓取卡，這個部件通常是一張插在 PC上的卡。這張采集卡的作用將攝像頭與 PC連接起來。它從攝像頭中獲得數(shù)據(jù)(模擬信號或數(shù)字信號)，然后轉(zhuǎn)換成PC 能處理的信息。工業(yè)機器視覺系統(tǒng)它同時可以提供控制攝像頭參數(shù)(例如觸發(fā)、曝光時間、快門速度等等)的信號。圖像采集卡形式很多，支持不同類型的攝像頭，不同的計算機總線。

選擇工業(yè)機器視覺系統(tǒng)需要注意的事項

一套工業(yè)機器視覺系統(tǒng)的性能與它的部件密切相關(guān)。在選擇的過程中，有很多捷徑特別在光學(xué)成像上可能很大程度降低系統(tǒng)的效率。如下是在選擇部件時必須緊記的幾個基本原則：

攝像頭 攝像頭的選擇與應(yīng)用的需求直接相關(guān)，通?？紤]三點：

a)黑白還是彩色;

b)部件/目標(biāo)的運動;

c)圖像分辨率。

在檢測應(yīng)用中大部分使用黑白攝像頭，因為黑白圖像能提供 90%可視數(shù)據(jù)，并且比彩色便宜。彩色攝像頭主要用于一些需要分析彩色圖像的場合里。根據(jù)部件在檢測時是否移動，決定我們選擇標(biāo)準(zhǔn)隔行掃描攝像頭還是逐行掃描攝像頭。另外，圖像的分辨率必須足夠高，以提供檢測任務(wù)需要的足夠的數(shù)據(jù)。*后，攝像頭必須質(zhì)量好和可以避免工業(yè)現(xiàn)場中的振動、灰塵和熱的影響。

光學(xué)部件和照明這個至關(guān)重要的因素往往被人所忽略。

當(dāng)你使用一個很差的光學(xué)部件或照明，就算你使用*好的機器視覺系統(tǒng)，它表現(xiàn)出的性能甚至比不上一個配上良好光學(xué)部件和適當(dāng)照明的低能力系統(tǒng)。光學(xué)部件的目標(biāo)是產(chǎn)生*好和*大可用面積的圖像，并且提供*好的圖像分辨率。照明的目標(biāo)是照亮需要測量或檢測的部分的關(guān)鍵特征。通常，照明系統(tǒng)的設(shè)計由如下因素決定：顏色、紋理、尺寸、外形、反射率等等。

圖像采集卡雖然只是完整的機器視覺系統(tǒng)的一個部件，但是它扮演一個非常重要的角色。它直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數(shù)字等等。

使用模擬輸入的圖像采集卡，目標(biāo)是盡量不變地將攝像頭采集的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。使用不正確的圖像采集卡可能得到錯誤的數(shù)據(jù)。

工業(yè)用的圖像采集卡通常用于檢測任務(wù)，多媒體采集卡由于它通過自動增益控制、邊沿增強和顏色增強電路來更改圖像數(shù)據(jù)，所以不用在這個領(lǐng)域里。使用數(shù)字輸入的圖像采集卡的目標(biāo)是將攝像頭輸出的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并輸送到PC中作處理。