目前機器視覺技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品化、實用化，鏡頭、高速相機、光源、圖像軟件、圖像采集卡、視覺處理器等相關(guān)產(chǎn)品功能日益完善。機器視覺技術(shù)在信息化時代正扮演著越來越重要的角色。

到如今，中國已經(jīng)成為世界機器視覺發(fā)展最為活躍地區(qū)，應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航天、氣象等國民經(jīng)濟各個行業(yè)。雖然機器視覺的成長速度非?？欤沁€是有很多人對機器視覺并不了解，今天我們來了解下機器視覺。

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什么是機器視覺系統(tǒng)？

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。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）將被攝取目標(biāo)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(biāo)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。

與計算機視覺相比，機器視覺偏重于計算機視覺技術(shù)工程化，能夠自動獲取和分析特定的圖像，對準(zhǔn)確度和處理速度要求都比較高，一般而言，計算機視覺多用來識別“人”，而機器視覺則多用來識別“物”。

具體來講，計算機視覺應(yīng)用的場景相對復(fù)雜，要識別的物體類型也多，形狀不規(guī)則、規(guī)律性不強，有時甚至很難用客觀量作為識別的依據(jù)，比如識別年齡、性別，對于光線、距離、角度等條件要求較低；而對準(zhǔn)確度和處理速度要求都比較高，一般機器視覺的分辨率遠(yuǎn)高于計算機視覺，而且往往要求實時，處理速度非常關(guān)鍵。

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機器視覺的優(yōu)勢

機器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動化的特點，可以實現(xiàn)很高的分辨率精度和速度。機器視覺系統(tǒng)與被檢測對象無接觸，安全可靠。人工檢測與機器視覺自動檢測的主要區(qū)別有：

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系統(tǒng)組成

一個典型的機器視覺系統(tǒng)包括以下部分：

(1)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光源照明設(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(dá)到最佳的效果。

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?？梢姽獾娜秉c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；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)按照照射方法可分為：背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中，背向光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)光照明是將光柵或光源等投射到被測物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的即便，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，攝像機拍攝要求與光源同步。

(2)鏡頭

工業(yè)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(biāo)高度
3. 影像高度
4. 放大倍數(shù)
5. 影像至目標(biāo)的距離
6. 中心點/節(jié)點
7. 畸變

(3)相機

按照不同標(biāo)準(zhǔn)可分為：**標(biāo)準(zhǔn)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 ** 。

(4)圖像采集卡

圖像采集卡只是完整的機器視覺系統(tǒng)的一個部件，但是它扮演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。

比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，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。有些采集卡有內(nèi)置的數(shù)字輸入以觸發(fā)采集卡進行捕捉，當(dāng)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(wù)，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。

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工業(yè)鏡頭

工業(yè)鏡頭的接口：