雖然近幾年機器視覺很火，但是了(le)解的(de)大(dà)多(duō)是從事工業、農業、醫藥、軍事、航天等相關工作的(de)人(rén)。

機器視覺換句話(huà)就是給機器人(rén)（機械手）等自動化(huà)設備搭載視覺技術，實現測量、定位、識别等。機器視覺系統通(tōng)過工業相機和(hé)工業鏡頭将目标轉化(huà)成圖像信号，傳輸給專業的(de)機器視覺軟件，根據圖像信号的(de)像素分(fēn)布、亮度、顔色等，轉化(huà)爲數字信号；通(tōng)過對(duì)這(zhè)些信号運算(suàn)來(lái)抽取目标的(de)特征，進而根據判别的(de)結果來(lái)控制現場(chǎng)的(de)設備動作。

爲什(shén)麽使用(yòng)機器視覺技術？

機器視覺技術可(kě)實現高(gāo)效率、高(gāo)精準等，替代人(rén)從事高(gāo)危場(chǎng)景作業，安全可(kě)靠。

【機器視覺系統組成】

1. 照(zhào)明(míng)光(guāng)源

照(zhào)明(míng)光(guāng)源是影(yǐng)響機器視覺的(de)重要因素，直接影(yǐng)響機器視覺系統輸出數據的(de)質量和(hé)應用(yòng)效果。針對(duì)特定的(de)應用(yòng)實例，要選擇相應的(de)機器視覺光(guāng)源裝置，以達到最佳的(de)效果。一般來(lái)講，光(guāng)源可(kě)分(fēn)爲可(kě)見光(guāng)和(hé)不可(kě)見光(guāng)，常見的(de)幾種可(kě)見光(guāng)源有白熾燈、日光(guāng)燈等。可(kě)見光(guāng)的(de)缺點是光(guāng)能不穩定，會影(yǐng)響圖像的(de)質量，所以在機器視覺應用(yòng)中，采用(yòng)防護屏的(de)方法來(lái)減少環境光(guāng)的(de)影(yǐng)響至關重要。

照(zhào)明(míng)光(guāng)源系統的(de)主要方法：背向、前向、結構光(guāng)和(hé)頻(pín)閃光(guāng)照(zhào)明(míng)等。其中，背向光(guāng)打光(guāng)是将被測物(wù)放在光(guāng)源和(hé)攝像機之間，這(zhè)樣放的(de)好處是獲得(de)的(de)圖像具有高(gāo)對(duì)比度；前向照(zhào)明(míng)是光(guāng)源和(hé)攝像機位于被測物(wù)的(de)同側，這(zhè)種方式便于安裝；結構光(guāng)照(zhào)明(míng)是将光(guāng)栅或光(guāng)源等投射到被測物(wù)上，根據它們産生的(de)即便，調節出被測物(wù)體的(de)三維信息。

2.鏡頭

工業鏡頭

選擇鏡頭需要注意：

①焦距②目标高(gāo)度③影(yǐng)像高(gāo)度④放大(dà)倍數⑤影(yǐng)像至目标的(de)距離⑥中心點/節點⑦畸變

3.工業相機

按照(zhào)不同标準可(kě)分(fēn)爲：數字相機和(hé)模拟相機等。要根據不同的(de)實際應用(yòng)場(chǎng)合選不同的(de)相機和(hé)高(gāo)分(fēn)辨率相機：CCD相機和(hé)CMOS相機、單色相機和(hé)彩色相機。

【工業鏡頭】

1.工業鏡頭的(de)接口：

C型：C型接口鏡頭與攝像機接觸面至鏡頭焦平面的(de)距離爲17.5mm

CS型:CS型接口距離爲12.5mm,CS型鏡頭與CS型相機可(kě)以配合使用(yòng)。C型鏡頭與CS型攝像機之間增加一個(gè)5mm的(de)C/CS轉接環可(kě)以配合使用(yòng)，CS型鏡頭與C型攝像機無法配合使用(yòng)。

F型：通(tōng)用(yòng)型接口，一般适用(yòng)于焦距大(dà)于25mm的(de)鏡頭。

【基本參數】

視場(chǎng)：即FOV，也(yě)叫視野範圍，指觀測物(wù)體的(de)可(kě)視範圍，也(yě)就是充滿相機采集芯片的(de)物(wù)體部分(fēn)。

工作距離：即WD，指從鏡頭前部到受檢測物(wù)體的(de)距離，即清晰成像的(de)表面距離。

分(fēn)辨率：圖像系統可(kě)以測到的(de)受檢驗物(wù)體上的(de)最小可(kě)分(fēn)辨率特征尺寸，在多(duō)數情況下(xià)，視野越小，分(fēn)辨率越好。

景深：即DOF，物(wù)體離最佳焦點較近或比較較遠(yuǎn)時(shí)，鏡頭保持所需分(fēn)辨率的(de)能力。

焦距（f）：是光(guāng)學系統中衡量光(guāng)的(de)聚集或發散的(de)度量方式，指從透鏡的(de)光(guāng)心到光(guāng)聚焦之焦點的(de)距離，也(yě)是照(zhào)相機中，從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的(de)距離。

焦距大(dà)小的(de)影(yǐng)響情況：焦距越小，景深越大(dà)；焦距越小，畸變越大(dà)；焦距越小，漸暈現象越嚴重，使像差邊緣的(de)照(zhào)度降低。

失真：又稱爲畸變，指被攝物(wù)平面内的(de)主軸直線，經光(guāng)學系統成像後變爲曲線，則此光(guāng)學系統的(de)成像誤差稱爲畸變，畸變像差隻影(yǐng)響影(yǐng)像的(de)幾何形狀，而不影(yǐng)響影(yǐng)像的(de)清晰度。

光(guāng)圈與F值：光(guāng)圈是一個(gè)用(yòng)來(lái)控制鏡頭通(tōng)光(guāng)量的(de)裝置，它通(tōng)常是在鏡頭内，表達光(guāng)圈大(dà)小我們是用(yòng)F值，如f2,f4。

【工業相機的(de)選擇要點】

1.視野範圍、光(guāng)學放大(dà)倍數及期望的(de)工作距離：在選擇鏡頭時(shí)，我們會選擇比被測物(wù)體視野稍大(dà)一點的(de)鏡頭，有利于運動控制。

2.景深要求：對(duì)于對(duì)景深有要求的(de)項目，盡可(kě)能使用(yòng)小光(guāng)圈；在選擇放大(dà)倍率的(de)鏡頭時(shí)，在項目許可(kě)下(xià)盡可(kě)能選用(yòng)低倍率鏡頭；如果項目要求比較苛刻時(shí)，傾向選擇高(gāo)景深的(de)尖端鏡頭。

3.芯片大(dà)小和(hé)相機接口：例如2/3鏡頭支持最大(dà)的(de)工業相機耙面爲2/3，它是不能支持1英寸以上的(de)工業相機。

4.注意與光(guāng)源的(de)配合，選配合适的(de)鏡頭。

5.可(kě)安裝空間：在方案可(kě)選擇情況下(xià)，讓客戶更改設備尺寸是不現實的(de)。

【機器視覺的(de)工作原理(lǐ)】

機器視覺檢測系統是采用(yòng)CCD照(zhào)相機将被檢測的(de)目标轉換成圖像信号，傳送給專用(yòng)的(de)圖像處理(lǐ)系統，根據像素分(fēn)布和(hé)亮度、顔色等信息，轉變成數字化(huà)信号，圖像處理(lǐ)系統對(duì)這(zhè)些信号進行各種運算(suàn)來(lái)收取目标的(de)特征，如面積、數量、位置、長(cháng)度，再根據預設的(de)允許度和(hé)其他(tā)條件輸出結果，包括尺寸、角度、個(gè)數、合格/不合格、有/無等，實現自動識别功能。 

【機器視覺特點】

⒈攝像機的(de)拍(pāi)照(zhào)速度自動與被測物(wù)的(de)速度相匹配，拍(pāi)攝到理(lǐ)想的(de)圖像;

⒉零件的(de)尺寸範圍爲2.4mm到12mm，厚度可(kě)以不同;

⒊系統根據操作者選擇不同尺寸的(de)工件，調用(yòng)相應視覺程序進行尺寸檢測，并輸出結果;

⒋針對(duì)不同尺寸的(de)零件，排序裝置和(hé)輸送裝置可(kě)以精确調整料道的(de)寬度，使零件在固定路徑上運動并進行視覺檢測;

⒌機器視覺系統分(fēn)辨率達到2448×2048，動态檢測精度可(kě)以達到0.02mm;

⒍廢品漏檢率爲0;

⒎本系統可(kě)通(tōng)過顯示圖像監視檢測過程，也(yě)可(kě)通(tōng)過界面顯示的(de)檢測數據動态查看檢測結果;

⒏具有對(duì)錯誤工件及時(shí)準确發出剔除控制信号、剔除廢品的(de)功能;

⒐系統能夠自檢其主要設備的(de)狀态是否正常，配有狀态指示燈;同時(shí)能夠設置系統維護人(rén)員(yuán)、使用(yòng)人(rén)員(yuán)不同的(de)操作權限;

⒑實時(shí)顯示檢測畫(huà)面，中文界面，可(kě)以浏覽幾次不合格品的(de)圖像，具有能夠存儲和(hé)實時(shí)察看錯誤工件圖像的(de)功能;

⒒能生成錯誤結果信息文件，包含對(duì)應的(de)錯誤圖像，并能打印輸出。

【機器視覺的(de)應用(yòng)領域】

1.識别

2.标準一維碼、二維碼的(de)解碼

3.光(guāng)學字符識别（OCR）和(hé)确認（OCV）

4.檢測

5.色彩和(hé)瑕疵檢測

6.零件或部件的(de)有無檢測

7.目标位置和(hé)方向檢測和(hé)測量

8.尺寸和(hé)容量檢測

9.預設标記的(de)測量，如孔位到孔位的(de)距離

10.機械手引導

11.輸出空間坐(zuò)标引導機械手精确定位