浅谈机器视觉系统组件

机器视觉体系组件

机器视觉体系的首要组件包含视觉光源、镜头、图画传感器、视觉处理和通讯。

光源用于对待检测的元件进行照明，让元件的要害特征可以突显出来，保证相机可以清楚地看到这些特征。

镜头用于采集图画，并将图画以光线的方式出现给传感器。

机器视觉相机中的传感器将该光线转换成数字图画，然后将该数字图画发送至处理器进行剖析。

视觉处理模块由各种算法组成，这些算法将对图画进行审核，提取所需的信息，进行必要的检验，并作出决策。最后，通讯一般是经过离散I/O信号或数据来完成，首要是将这些信号或数据经过串行连接发送至一台设备，以供记载或运用。

大多数机器视觉硬件组件，如光源模块、传感器和处理器，都是以商用现货（COTS）方式供给的。用户可以购买这些商用现货（COTS），将它们组装成机器视觉体系，或者直接购买集成式机器视觉体系，即一台设备中集成了所有部件。

下面列出了机器视觉体系的各个要害组件，包含：光源、镜头、视觉传感器、图画处理、视觉处理和通讯。

机器视觉体系组件

光源

光源是成功获取机器视觉检测结果的一个要害组件。机器视觉体系是经过剖析从物品上反射过来的光线而不是剖析物品本身来创建图画的。照明技能涉及到光源及其与元件和相机的相对位置。特别的照明技能可经过将部分特征弱化，而将其他特征增强，从而改善图画，举例来说，经过照明将元件的概括突显出来，一起将外表细节遮挡住，以保证可以丈量元件的边线。

1、背光

在仅需求进行外部或边线丈量的使用中，背光可用于增强物品的概括特征。背光有助于检测物品的形状，让尺度丈量变得更牢靠。

2、同轴光

轴向弥散照明是指将光线从侧面耦合到光路中（同轴）。从侧面对一面半透明镜子进行照明，然后，镜子将光线向下投射到元件上。接着，元件经过这面半透明镜子将光线反射回相机，从而发生光线十分均匀、外观均质的图画。

3、结构光

结构光是指从一个已知的角度将光线图画（平面、网格或更为复杂的形状）投射到物品上。在供给不受对比度影响的外表检测、采集尺度信息以及计算体积时，这种照明技能十分有用。

4、暗视场照明

定向照明包含暗视场照明和明视场照明，这种照明技能更简单揭示外表缺点。暗视场照明一般是低对比度使用的首选照明技能。在暗视场照明中，镜面光线从相机中反射出来，一起，因外表纹路和高度变化而发生的弥散光线则被反射到相机中。

5、明视场照明

明视场照明十分适用于高对比度使用。但高度定向的光源（如高压钠灯和石英卤素灯）可能会发生清晰的阴影，一般无法在整个视场内供给均匀共同的照明。因而，高光泽或反射性外表上的热斑和镜面反射可能需求一种更加弥散的光源，才能在明视场中供给均匀共同的照明。

6、弥散穹顶照明

弥散穹顶照明可以对感兴趣的特征供给最均匀共同的照明，一起将不感兴趣以及可能对场景造成混杂的不规则之处躲藏起来。

7、频闪照明

频闪照明合适高速使用，这种照明技能可以将活动元件定格，以进行检查。另外，运用频闪照明也有助于避免图画含糊。

镜头

镜头用于采集图画，并将图画发送至相机中的图画传感器。不同的工业镜头在光学质量和价格方面存在差异，所运用的镜头将决议所采集图画的质量和分辨率。

大多数视觉体系相机首要供给两种类型的镜头：可现场交换的镜头和固定镜头。可现场交换的镜头一般为C接口或CS接口镜头。镜头和扩展配件的正确组合可保证采集到最佳图画。作为独立式视觉体系一个组成部分的固定镜头一般采用主动对焦技能，包含机械调焦镜头和液态镜头，都可以主动对焦元件。主动对焦镜头在指定的距离下一般具有固定的视场。