这是我的第二篇头条文章,给大家科普一下机器视觉的几个重要组成部分。
机器视觉系统是用机器代替人眼来作各种测量和判断,广泛应用在生产、制造等行业,如基于视觉技术为自动化生产线建立视觉检测系统。它的特点主要有:
1.非接触,通常对观测者和被观测物都不会产生损伤。
2.稳定性 ,相比人工检测来说,机器视觉技术可长时间稳定进行重复性工作。
3.准确性,使用高分辨率的相机进行检测,相比人眼依靠放大镜或显微镜来检测产品,机器仍然会更加精确,因为它的精度能够达到1um。
4.效率,机器视觉的检测速度通常来说要比人工检测速度更快,特别是对于流水线生产的产品来说。
5.成本,对于使用机器视觉设备的客户来说,设备的成本要远低于人力成本,随着时间推移,更是如此。

人眼和视觉系统的对比
机器视觉主要由下面几个部分组成:光源、相机、镜头、图像采集卡、视觉软件
工业相机:
工业相机是其中的重要组成部分,它是通过CCD或CMOS成像传感器将镜头产生的光学像转换为对应的模拟或数字信号,并将这些信息由相机与计算机的接口传送到计算机主机。

工业相机结构
工业相机按传感器可以分为CCD和CMOS,按输出图像信号可以分为模拟相机和数字相机,按像素排列可以分为面阵相机和线扫相机,按曝光方式可以分为行曝光和帧曝光。

CCD和CMOS的比较
数字相机是平常使用最为常见的一种,它按不同的接口可以分为GigE、USB2.0/3.0
Camera Link、IEEE1394、CoaXPress、Ethernet、NBase-T等。

工业相机-接口与协议
镜头:
在机器视觉系统中,镜头的主要作用就是将目标成像在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能。

影响图像质量的关键因素
镜头按照类型可以分为定焦镜头和变焦镜头,普通镜头以及特殊镜头。

镜头分类
决定镜头性能参数,主要由焦距、光圈、景深、视场、放大倍率、光学畸变等。镜头的光学系统一般是由若干组透镜组成,每组透镜可能是一个单透镜,也可能是由两片或两片以上单片透镜互相胶合而成。机器视觉镜头都是厚透镜。但在大多数情况下,薄透镜的几何关系和参数计算,可以用来作为选择镜头的依据。

镜头的主要参数和意义
下面是计算物距、像距、焦距、物高、像高的具体公式,在镜头选型时时常会用到

物象关系和放大倍率公式
下一篇张我会继续讲解机器视觉中的光源和图像软件,我们下期见!