視覺系統(tǒng)就是用機器代替人眼來做測量和判斷。

視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD 兩種)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;

圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作，用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價值的機制。

它在檢測缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費者的功能方面具有不可估量的價值。

機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。

在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)?？煽焖僭谏a(chǎn)線上對產(chǎn)品進行測量、引導、檢測、和識別，并能保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)任務(wù)。

典型結(jié)構(gòu)

一個典型的機器視覺系統(tǒng)包括以下五大塊:

照明

照明是影響機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設(shè)備，所以針對每個特定的應(yīng)用實例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達到最佳效果。光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈?？梢姽獾娜秉c是光能不能保持穩(wěn)定。如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實用化過程中急需要解決的問題。

另一方面，環(huán)境光有可能影響圖像的質(zhì)量，所以可采用加防護屏的方法來減少環(huán)境光的影響。照明系統(tǒng)按其照射方法可分為:背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中，背向照明是被測物放在光源和攝像機之間，它的優(yōu)點是能獲得高對比度的圖像。前向照明是光源和攝像機位于被測物的同側(cè)，這種方式便于安裝。結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變，解調(diào)出被測物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，攝像機拍攝要求與光源同步。

鏡頭

FOV(Field of Vision)=所需分辨率*亞象素*相機尺寸/PRTM(零件測量公差比)

鏡頭選擇應(yīng)注意:

①焦距? ②目標高度? ?③影像高度? ④放大倍數(shù)? ⑤影像至目標的距離? ⑥中心點 /節(jié)點? ?⑦畸變

視覺檢測中如何確定鏡頭的焦距

為特定的應(yīng)用場合選擇合適的工業(yè)鏡頭時必須考慮以下因素:

· 視野 – 被成像區(qū)域的大小。

· 工作距離 (WD) – 攝像機鏡頭與被觀察物體或區(qū)域之間的距離。

· CCD – 攝像機成像傳感器裝置的尺寸。

· 這些因素必須采取一致的方式對待。如果在測量物體的寬度，則需要使用水平方向的 CCD 規(guī)格，等等。如果以英寸為單位進行測量，則以英尺進行計算后再轉(zhuǎn)換為毫米。

參考如下例子:有一臺 1/3″ C 型安裝的 CDD 攝像機(水平方向為 4.8 毫米)。物體到鏡頭前部的距離為 12″(305 毫米)。視野或物體的尺寸為2.5″(64 毫米)。

換算系數(shù)為 1″ = 25.4 毫米(經(jīng)過圓整)。

FL = 4.8 毫米 x 305 毫米 / 64 毫米

FL = 1464 毫米 / 64 毫米

FL = 按 23 毫米鏡頭的要求

FL = 0.19″ x 12″ / 2.5″

FL = 2.28″ / 2.5″

FL = 0.912″ x 25.4 毫米/inch

FL = 按 23 毫米鏡頭的要求

注:勿將工作距離與物體到像的距離混淆。工作距離是從工業(yè)鏡頭前部到被觀察物體之間的距離。而物體到像的距離是 CCD 傳感器到物體之間的距離。計算要求的工業(yè)鏡頭焦距時，必須使用工作距離

相機

按照不同標準可分為:標準分辨率數(shù)字相機和模擬相機等。要根據(jù)不同的實際應(yīng)用場合選不同的相機和高分辨率相機:線掃描CCD和面陣CCD;單色相機和彩色相機。

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