一、機器視覺系統(tǒng)的構成

一個典型的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)主要包括以下幾個組成部分：

光源：用于照亮被檢測物體，提高圖像的對比度。

鏡頭：用于聚焦光線，形成清晰的圖像。

相機（包括CCD相機和CMOS相機）：用于捕捉圖像。

圖像處理單元（或圖像捕獲卡）：用于將圖像數據傳輸到計算機。

圖像處理軟件：用于對圖像進行處理和分析。

監(jiān)視器：用于顯示處理結果。

通訊/輸入輸出單元：用于與其他設備進行通信和控制。

這些組件協(xié)同工作，完成從圖像獲取到圖像處理的整個過程。

二、機器視覺系統(tǒng)的工作過程

觸發(fā)脈沖：當傳感器檢測到被檢測物體接近攝像機的拍攝中心時，會發(fā)送一個觸發(fā)脈沖給圖像采集卡。

啟動脈沖：圖像采集卡根據預設的程序和延時，發(fā)送啟動脈沖給照明系統(tǒng)和攝像機。

攝像機拍照：攝像機接收到啟動脈沖后，結束當前的拍照，重新開始新的拍照。在啟動脈沖到來前，攝像機處于等待狀態(tài)；檢測到啟動脈沖后，攝像機打開曝光構件，開始拍照。

光源開啟：另一個啟動脈沖發(fā)送給光源，光源的打開時間需要與攝像機的曝光時間匹配。

圖像采集：攝像機掃描并輸出一幅圖像，圖像采集卡接收信號并通過A/D轉換將模擬信號數字化，或者直接接收攝像機數字化后的數字視頻數據。

圖像存儲：圖像采集卡將數字圖像存儲在計算機的內存中。

圖像處理與分析：計算機對圖像進行處理、分析和識別，獲得檢測結果。

控制動作：處理結果用于控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。

機器視覺的基本功能

機器視覺的基本功能主要包括以下幾個方面：

視覺檢測：

檢測生產線上產品是否有質量問題，這是機器視覺應用最廣泛的領域之一。例如，電子行業(yè)的半導體晶圓檢測、制造業(yè)的表面劃痕檢測、汽車行業(yè)的面板印刷質量檢測、印刷行業(yè)的色差檢測、醫(yī)療行業(yè)的藥瓶封裝缺陷檢測、食品行業(yè)的外觀封裝檢測等。

視覺識別：

識別利用機器視覺定位對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象?？梢赃_到數據的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等領域應用較多。

視覺定位：

定位視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準確地找到被測零件并確認其位置，引導機械手臂準確抓取。例如，在半導體封裝領域，設備需要根據機器視覺取得的芯片位置信息調整拾取頭，準確拾取芯片并進行綁定。

測量：

通過對圖像的處理和分析，測量目標的尺寸、方位、光譜結構等信息，用于產品的檢驗、分類與分組、裝配線上的機械手運動引導、零部件的識別與定位、生產過程中質量監(jiān)控與過程反饋等任務。

這些功能使得機器視覺在工業(yè)自動化、質量檢測、智能監(jiān)控等領域得到了廣泛的應用，極大地提高了生產效率和產品質量。