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1、视觉检测系统简介机器视觉图像处理器识别,判断认识必要的信息特定的光源只提取必要的信息,进行准确的判断一机械视觉的定义--机器代替人眼来做测量和判断机器视觉是利用光电成像系统采集被控目标的图像,经计算机或专用的图像处理模块进行数字处理,根据图像的像素分布,亮度和颜色等信息,进行尺寸,形状,颜色等的识别.这样,就把计算机的快速性,可重复性,与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合,大大提高了生产的柔性和自动化程度.二机械视觉的组成---相机,镜头,光源,图像处理控制单元一个典型的工业机器视觉系统包括：光源、镜头、相机（包括CCD相机和COMS相
2、机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等部分组成.各个部分之间相互配合,最终完成其檢測要求.优点:1.非接触式检测,对观察者和被观察者不会产生损伤.2.具有较宽的光谱效应范围.3.长时间稳定工作.4.具有较高的量测精度.5.拍照速度自动与被测物的速度相匹配，拍摄到理想的图像2.1相机目前工业用相机主要有CCD和CMOS两种.CMOS相机起步较晚,所摄取的画面质量也不是很好,所以主要用在图像品质要求不是很高的产品上,比如手机附带的相机大多数采用CMOS相机.CCD相机比CMOS相机更灵敏,在昏暗的光照下
3、可以照出较好的相片,因此工业上应用较为普遍的是CCD相机.CCD（Charge Coupled Device）是一种半导体光学器件.该器件具有光电转换,信息存储和延时等功能,并且集成度高,能耗小,故一出现就在固体图像传感,信息存储和处理等方面得到广泛应用.2.2镜头镜头的几个主要参数有:成像面,CCD感光片尺寸,焦距,视野,物距,景深和视角.选择镜头时应考虑以下几个因素:（1）镜头的成像面与所用的CCD相机是否匹配.成像面与镜头本身的设计及生产有关.成像应该是越大越好.可是有些厂家的镜头由于设计或生产上达不到技术要求,成像面会较小.（2）
4、确定镜头的焦距,物距和视野(这个主要是依据实际的工作或安装环境来确定)这几个参数关系是:焦距越小,视角越大,最小物距越短,视野越大.以最常用的三种镜头(50mm,25mm,16mm)为例:50mm的镜头焦距是最大的,所以50mm镜头的视角就最小,而视野就最小,最小物距却是最远的;25mm的镜头焦距次之;16mm的镜头焦距则是最小的,所以16mm镜头的视角就最大,而视野也就最大,最小物距是最近的.調節光圈大小,以改變進入相機的光線多少,從而改變圖像亮度調節焦距,以確保圖像清晰2.3光源光源是影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入
5、数据的质量和至少30％的应用效果.由于被检测物体的颜色,材质,折射率等特性的千差万别,就必须根据每个特定的应用实例,选择相应的照明装置,以达到最佳的效果.光源的类型有卤素灯,荧光灯和LED光源等, 其主要性能的比较见下表.目前使用較廣光源按其照射方式可分为背向照明,前向照明,结构光和频闪光照明等.背向照明是被测物放在光源和摄像机之间,其优点是能获得高对比度的图像;前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧, 这种方式便于安装;结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上, 根据它们所产生的畸变,解调出被测物的三维信息;频闪光照明是将高频率的光脉
6、冲照射到物体上,照相机拍摄要求与光源同步,这样能有效地拍摄高速运动物体的图像.2.4图像采集卡图像采集卡是视频信号从相机到电脑之间传输的桥梁.目前大多数相机还是模拟信号输出,图像采集卡则将各种模拟视频信号经A/D转换成数字信号送入计算机,供计算机作处理,存储,传输等之用.选择图像采集卡要考虑以下几个方面:（1） 视频输入的格式和数据传输率大多数摄像机使用RS-422或者EIA644作为输出信号格式,这样图像采集卡就需要支持系统使用的摄像机所采用的输出信号格式.从灵活性来说,如果两种格式都支持就更好.当摄像机以较高的速度拍摄高分辨率图像后,
7、会产生很高的输出速率,这时摄像机一般使用多路信号同时输出,而图像采集卡必须能够支持多路输入及摄像机的输出速率.（2） 数据的吞吐量当图像采集卡的信号输入速率较高时,需要考虑图像采集卡与图像处理系统之间的带宽问题.在使用PC时,图像采集卡使用PCI接口.PCI接口的理论峰值带宽为132Mbps.但在实际使用中, 多数计算机上PCI接口的平均数据传输率为50～90Mbps,有可能在瞬间高传输率时不能满足传输的需要.为了避免与其他PCI设备产生冲突时丢失数据,图像采集卡上应有数据缓存.在一般情况下,有2MB的板载存储器可以满足大部分的任务要求.
8、技術參數對比:2.5数字I/O控制卡在机器视觉系统中,输入/输出的控制很重要.系统中常要根据处理过程的需要来决定摄像机的拍摄时间.如果采用了可重设的摄像机,需要产生重设信号.在一些系统中,由于
