機器視(shi)覺體係組件

機器(qi)視覺(jue)體(ti)係的首(shou)要組件包含(han)視覺光源、鏡頭(tou)、圖畫(hua)傳(chuan)感(gan)器、視覺處(chu)理和通(tong)訊。

光源用於對待檢測(ce)的元件進(jin)行照(zhao)明，讓(rang)元(yuan)件的要害(hai)特征可以突顯(xian)出(chu)來，保(bao)證(zheng)相機(ji)可以清楚地看(kan)到(dao)這些(xie)特(te)征。

鏡(jing)頭用於采集圖(tu)畫，並將(jiang)圖畫以光線的方式出現給傳感器。

機器視覺相機中(zhong)的傳感器將該光(guang)線轉換(huan)成數字圖畫，然(ran)後將該數字(zi)圖畫發送(song)至(zhi)處理器進行剖析。

視覺處理(li)模塊由(you)各種(zhong)算(suan)法組成，這(zhe)些算法將對圖畫進行審(shen)核(he)，提取所(suo)需的信息，進行(xing)必要的檢驗，並作出決(jue)策。Z後(hou)，通訊一般(ban)是(shi)經過(guo)離(li)散I/O信號或數(shu)據來完成，首要是將這些信號或(huo)數據(ju)經(jing)過串(chuan)行連(lian)接(jie)發送至一(yi)台設備，以(yi)供記(ji)載(zai)或運(yun)用。

大多數機器視覺硬件組(zu)件，如光源模塊、傳感器和(he)處理器，都(dou)是以商(shang)用現貨(huo)（COTS）方(fang)式(shi)供給(gei)的。用戶(hu)可以購(gou)買(mai)這些商用現貨（COTS），將它們(men)組裝成機器視覺體係(xi)，或者直(zhi)接購買集(ji)成式機器視覺體係，即一台設備(bei)中集成了所有(you)部(bu)件。

下麵(mian)列(lie)出了機器視覺體係的各個要(yao)害組件，包含：光源(yuan)、鏡頭、視覺傳感器、圖畫處理、視覺處理和通訊(xun)。

機器視覺體係組件

光源

光源是成(cheng)功獲(huo)取(qu)機器視覺檢(jian)測結(jie)果的一個要害組件。機器視覺體係是經過剖(pou)析從(cong)物品上(shang)反射過來的光線(xian)而(er)不是剖析物品(pin)本(ben)身來(lai)創建圖畫的。照明(ming)技能涉及到光源及其與元件和相機的相對位置(zhi)。特別的照明技(ji)能可經過將部分特征弱化，而將其(qi)他(ta)特征增(zeng)強(qiang)，從而改善(shan)圖畫，舉(ju)例來說(shuo)，經過照明將元件的概括(kuo)突顯出來，一起(qi)將外表細(xi)節遮(zhe)擋(dang)住(zhu)，以保證可以丈量元件的邊線。

1、背(bei)光

在僅需(xu)求進行外部或邊線丈量的使(shi)用中，背光可用於增強物(wu)品的概括特征。背光有助(zhu)於檢測物品的形(xing)狀，讓尺度(du)丈(zhang)量(liang)變得更牢(lao)靠(kao)。

2、同軸光

軸向彌散(san)照明是指將光線從側(ce)麵耦合到光路(lu)中（同(tong)軸(zhou)）。從側麵對一麵半(ban)透(tou)明鏡子進行照明，然後，鏡子將光線向(xiang)下投射到元件上。接著，元件經過這麵半透明鏡子(zi)將光線反射(she)回相機，從而發(fa)生光線十分均勻、外(wai)觀均(jun)質(zhi)的圖畫。

3、結構(gou)光

結構光是指(zhi)從一個已知(zhi)的角(jiao)度將光線圖畫（平麵、網格或更(geng)為複雜(za)的形狀）投(tou)射到物品上。在供給不(bu)受(shou)對比(bi)度影響的外表(biao)檢測、采集尺度信(xin)息(xi)以及計算體積時(shi)，這種照明技能(neng)十分(fen)有用。

4、暗(an)視場照明

定(ding)向照明包含暗視場照明和明視場照明，這種照明技能更簡單揭(jie)示外表缺點。暗視場照明一般是低對比度使用的首選(xuan)照明技能。在暗視場照明中，鏡麵光線從相(xiang)機中反射出來，一起，因(yin)外表紋(wen)路和高度變化而發生的彌散光線則(ze)被反(fan)射到相機中。

5、明視場(chang)照明

明視場照明十分適用於高對比度使用。但(dan)高度定向的光源（如(ru)高壓鈉(na)燈(deng)和石英(ying)鹵(lu)素燈）可能會發生清(qing)晰的陰(yin)影(ying)，一般無(wu)法在整個視場內供給均勻共(gong)同的照明。因而，高(gao)光澤或反射性(xing)外表上的熱(re)斑(ban)和鏡麵反射可能需求(qiu)一種更加(jia)彌(mi)散的光源，才能在明視場中供給均勻共同的照明。

6、彌散穹(qiong)頂照明

彌散穹頂(ding)照明可以對感興趣(qu)的特征(zheng)供(gong)給Z均勻(yun)共同的照明，一起將不感興趣以及(ji)可(ke)能對場景造(zao)成混雜的不規則之處躲(duo)藏起來。

7、頻閃照明

頻閃(shan)照明合(he)適高速(su)使用，這種照明技能可以將活(huo)動(dong)元件定格(ge)，以進行檢查。另(ling)外，運用頻(pin)閃照明也有助於避(bi)免(mian)圖畫含糊。

鏡頭

鏡頭用於采集圖畫，並(bing)將圖畫發送至相機中的圖畫傳感器。不同的工(gong)業鏡頭在(zai)光學(xue)質量和價(jia)格方麵存在差異(yi)，所運用的鏡頭將決議所采集圖畫的質量和分辨率(lv)。

大(da)多(duo)數視覺體係相機首要供給兩(liang)種類型的鏡頭：可現場交換的鏡頭和固定鏡頭。可現(xian)場交換的鏡頭一般為C接口或CS接口鏡頭。鏡頭和擴展配(pei)件的正確組合可保證采(cai)集到Z佳(jia)圖畫。作(zuo)為(wei)獨立式視覺體係一個(ge)組成部分的固(gu)定鏡頭一般采用主動對焦(jiao)技能，包含機械(xie)調焦鏡頭和液(ye)態(tai)鏡頭，都可以主動對焦元件。主(zhu)動對(dui)焦鏡頭在指定的距離下一般具有固定的視場。