機器視覺系統(tǒng)包含那五大部分?
機器視覺是用機器代替人眼來進行測量和判斷。而機器視覺系統(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)將被攝取的目標轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(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。而一個典型的機器視覺系統(tǒng)包含以下五個部分:
1.照明
照明是影響機器視覺系統(tǒng)輸入的一個重要因素,它直接影響著輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺光源照明設(shè)備,所以針對每個特定的應用實例都需要選擇相應的照明裝置,以此來達到最佳的一個效果。光源可分為可見光和不可見光,常見的幾種可見光源有白熾燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。可見光的缺點是光能不穩(wěn)定。所以如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定,是目前急需解決的問題;而另一方面,環(huán)境光則有可能影響圖像的質(zhì)量,所以針對這種情況可以采用加防護屏的方法來減少環(huán)境光的影響。
照明系統(tǒng)按照照射的方法可以分為:背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中,背向光照明是將被測物放在光源和攝像機之間,這樣做的優(yōu)點是能獲得高對比度的圖像;而前向照明是將光源和攝像機位于被測物的同側(cè),這種方式更加便于安裝;結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或光源等投射到被測物上,從而調(diào)解出被測物體的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上,而攝像機拍攝則要求與光源同步。
2.鏡頭
FOV(Field Of vision)=所需分辨率*亞像素*相機尺寸/PRTM(零件測量公差)選擇鏡頭需要注意: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
3.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。但是需要根據(jù)不同的實際應用場合來選擇不同的相機和高分辨率的相機比如線掃描CCD和面陣CCD、單色相機和彩色相機。
4.圖像采集卡
雖然圖像采集卡只是完整的視覺定位系統(tǒng)中的一個部件,但是它卻扮演著一個非常重要的角色;圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口:黑白、彩色、模擬、數(shù)字等。而比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡,它可以將圖像迅速地傳送到計算機存儲器進行處理,有些采集卡有內(nèi)置的多路開關(guān)。例如,可以連接8個不同的攝像機,然后告訴采集卡采用那一個相機抓拍到的信息。而有些采集卡則有內(nèi)置的數(shù)字輸入以觸發(fā)采集卡進行捕捉,當采集卡抓拍圖像時數(shù)字輸出口就觸發(fā)閘門。
5.視覺處理器
視覺處理器集采集卡與處理器與一體。以往計算機速度較慢時,采用視覺處理器加快視覺處理任務,現(xiàn)在由于采集卡可以快速傳輸圖像到存儲器,而且計算機也快多了,所以現(xiàn)在視覺處理器用的較少了。
機器視覺系統(tǒng)就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。它是計算機學科的一個重要分支,它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術(shù),涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領(lǐng)域。而圖像處理和模式識別等技術(shù)的快速發(fā)展,也大大地推動了機器視覺的發(fā)展。
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