|
1.機器視覺的概念
機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺係統是指通過機器視覺產品將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理係統,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像係統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控製現場的設備動作。
對一個設計工程師來說,如何才能知道機器視覺是否適合他的係統呢?盡管最早的最基本的機器視覺係統在20世紀70niandaiyinru,gongyejiujiangqishiweizhuliuyingyong。zhejiudaozhishejigongchengshiyaokaolvtashifouheshitamendeyingyong,tongshiyaokaolvliyongjiqishijiaojiancedechengbenyuqisuonengdailaidelirun。
2.機器視覺的組成
機器視覺係統主要包括:照明光源、相機、傳感器、控製邏輯、圖像采集卡、圖像處理軟件以及技術支持。
(1)光源--作為輔助成像器件,對成像質量的好壞往往能起到至關重要的作用,各種形狀的LED燈、高頻熒光燈、光纖鹵素燈等都容易得到。
(2)xiangjihejingtouyeshuyuchengxiangqijian,tongchangdeshijiaoxitongdoushiyouyitaohuozheduotaozheyangdechengxiangxitongzucheng,ruguoyouduoluxiangji,kenengyoutuxiangcaijikaqiehuanlaihuoqutuxiangshuju,yekenengyoutongbukongzhitongshihuoquduoxiangjitongdaodeshuju。genjuyingyongdexuyaoxiangjikenengshishuchubiaozhundedanseshipin(RS-170/CClR)、複合信號(Y/C)、RGB信號,也可能是非標準的逐行掃描號、線掃描信號、高分辨率信號等。
(3)傳感器--通常以光纖開關、接近開關等的形式出現,用以判斷被測對象的位置和狀態,告知圖像傳感器進行正確的采集。
(4)圖像采集卡一通常以插入卡的形式安裝在PC中(zhong),圖(tu)像(xiang)采(cai)集(ji)卡(ka)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)是(shi)把(ba)相(xiang)機(ji)輸(shu)出(chu)的(de)圖(tu)像(xiang)輸(shu)送(song)給(gei)電(dian)腦(nao)主(zhu)機(ji)。它(ta)將(jiang)來(lai)自(zi)相(xiang)機(ji)的(de)模(mo)擬(ni)或(huo)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)一(yi)定(ding)格(ge)式(shi)的(de)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)流(liu),同(tong)時(shi)它(ta)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)相(xiang)機(ji)的(de)一(yi)些(xie)參(can)數(shu),比(bi)如(ru)觸(chu)發(fa)信(xin)號(hao),曝(pu)光(guang)/積分時間,快門速度等。圖像采集卡通常有不同的硬件結構以針對不同類型的相機,同時也有不同的總線形式,比如PCI、PCI64、CompactPCI,PCI04,lSA等。
(5)控製邏輯---一旦視覺軟件完成圖像分析(除非僅用於監控),緊接著需要和外部單元進行通信以完成對生產過程的控製。簡單的控製可以直接利用部分圖像采集卡自帶的I/O,相對複雜的邏輯/運動控製則必須依靠附加可編程邏輯控製單元/運動控製卡來實現必要的動作。
(6)電腦是一個PC式視覺係統的核心,在這裏完成圖像數據的處理和絕大部分的控製邏輯,對於檢測類型的應用,通常都需要較高頻率的CPU,這樣可以減少處理的時間。同時,為了減少工業現場電磁、振動、灰塵、溫度等的幹擾,必須選擇工業級的電腦。
(7)視覺處理軟件機器視覺軟件用來完成輸入的圖像數據的處理,然後通過一定的運算得出結果,這個輸出的結果可能是PASS/FAIL信號、坐標位置、字符串等。常見的機器視覺軟件以C/C++圖像庫,ActiveX控件,圖形式編程環境等形式出現,可以是專用功能的(比如僅僅用於LCD檢測,BGA檢測,模版對準等),也可以是通用目的的(包括定位、測量、條碼/字符識別、斑點檢測等)。
上述的7個部分是一個基於PC式的視覺係統的基本組成,在實際的應用中針對不同的場合可能會有不同的增加或裁減。
過去一段時間,高複雜度的產品行業,比如說半導體行業和電子行業,由於它們的複雜性和小型化,從傳統上推動著機器視覺市場的發展。如今,所有產業,包括自動化、製藥、造紙等等都依靠機器視覺係統檢測產品以提高產品質量。工業專家們預言:在未來的20年到50年,機器視覺將成為橫跨所有行業的通用性技術,幾乎所有出產的產品部會由機器視覺係統來檢測。
|