1、1.什么(shn me)是機(jī)器視覺【概述(i sh)】機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)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(hào)，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(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種( zhn)運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方

2、法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。正是由于機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處理，也易于同設(shè)計(jì)信息以及加工控制信息集成，因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域?！净緲?gòu)造】一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理單元（或圖像捕獲卡）、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。系統(tǒng)可再分為：主端電腦(HostComputer)影像擷取卡(FrameGrabber)與影像處理器影像攝影機(jī)CCTV鏡頭顯微鏡頭照明設(shè)備：Halogen光源L

3、ED光源高周波螢光燈源閃光燈源其他特殊光源影像顯示器LCD機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)PLC、PC-Base控制器精密桌臺(tái)伺服運(yùn)動(dòng)機(jī)臺(tái)【工作原理】機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，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(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格/不合格、有/無等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能?！緳C(jī)器視覺系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)】一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括以下五大塊：1.照明照明是影響機(jī)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

4、沒有通用的機(jī)器視覺照明設(shè)備，所以針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈?？梢姽獾娜秉c(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實(shí)用化過程中急需要解決的問題。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(hù)屏的方法來減少環(huán)境光的影響。照明系統(tǒng)按其照射方法可分為：背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。其中，背向照明是被測(cè)物放在光源和攝像機(jī)之間，它的優(yōu)點(diǎn)是能獲得高對(duì)比度的圖像。前向照明是光源和攝像機(jī)位于被測(cè)物的同側(cè)，這種方式便于安裝。結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測(cè)物上

5、，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變，解調(diào)出被測(cè)物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，攝像機(jī)拍攝要求與光源同步。2.鏡頭FOV（FieldOfVision）=所需分辨率*亞象素*相機(jī)尺寸/PRTM（零件測(cè)量公差比）鏡頭選擇應(yīng)注意：焦距目標(biāo)高度影像高度放大倍數(shù)影像至目標(biāo)的距離中心點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)畸變3.相機(jī)按照不同標(biāo)準(zhǔn)可分為：標(biāo)準(zhǔn)分辨率數(shù)字相機(jī)和模擬相機(jī)等。要根據(jù)不同的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合選不同的相機(jī)和高分辨率相機(jī):線掃描CCD和面陣CCD；單色相機(jī)和彩色相機(jī)。4.圖像采集卡圖像采集卡只是完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一個(gè)部件，但是它扮演一個(gè)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(hibi)、彩色、模擬

6、、數(shù)字等等。比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速(xn s)地傳送到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)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(gè)不同的攝像機(jī),然后告訴采集卡采用那一個(gè)相機(jī)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(jìn)行捕捉，當(dāng)采集卡抓拍圖像時(shí)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于一體。以往計(jì)算機(jī)速度較慢時(shí)，采用視覺處理器加快視覺處理任務(wù)(rn wu)?，F(xiàn)在由于采集卡可以快速傳輸圖像到存儲(chǔ)器，而且計(jì)算機(jī)也快多了，所以現(xiàn)在視覺處理器用的較少了。2.機(jī)器視覺的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-5

7、0%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備；單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝：SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測(cè)試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等；再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺系統(tǒng)還在質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外

8、，機(jī)器視覺還用于其他各個(gè)領(lǐng)域。 而在中國，視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于90年代，因?yàn)樾袠I(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域，再加之機(jī)器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠，導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國內(nèi)機(jī)器視覺大多為國外品牌，如康耐視、邁思肯、歐姆龍等。國內(nèi)大多機(jī)器視覺公司基本上是靠代理國外各種機(jī)器視覺品牌起家，隨著機(jī)器視覺的不斷應(yīng)用，公司規(guī)模慢慢做大，技術(shù)上已經(jīng)逐漸成熟。例如：深圳市品印寶智能科技有限公司，是康耐視白鉆代理商。也是邁思肯深圳核心代理商。在短短六年的時(shí)間里，就發(fā)展成國內(nèi)首屈一指的機(jī)器視覺企業(yè)。國內(nèi)也開始意識(shí)到機(jī)器視覺的重要性，微視就是中國人自己的機(jī)器視覺的公司，研發(fā)自己的機(jī)器視覺產(chǎn)品。當(dāng)然，技術(shù)上跟國外的

9、品牌還存在一些不足。 隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，3D機(jī)器視覺也開始進(jìn)入人們的視野。3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評(píng)級(jí)。它可以提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報(bào)廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費(fèi)節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)量甚至色彩等產(chǎn)品屬性的成像。 在行業(yè)應(yīng)用方面，主要有制藥、包裝、電子、汽車制造、半導(dǎo)體、紡織、煙草、交通、物流等行業(yè)，用機(jī)器視覺技術(shù)取代人工，可以提供生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在物流行業(yè)，可以使用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行快遞的分揀分類，不會(huì)出現(xiàn)大多快遞公司人工進(jìn)行分揀，減少物品的損壞率，可以提高分揀效率，減少人工勞動(dòng)1、食品安全監(jiān)

10、測(cè)2、制造業(yè)提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。 同時(shí)，機(jī)器視覺技術(shù)還能在超標(biāo)準(zhǔn)排放煙塵、污水等方面發(fā)揮作用。利用機(jī)器視覺，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房及生產(chǎn)車間的的火災(zāi)、煙霧等異常情況。利用機(jī)器視覺中的面相檢測(cè)、人臉識(shí)別技術(shù)，可以幫助企業(yè)加強(qiáng)出入口的控制和管理，提高管理水平，降低管理成本。3、太陽能、交通(jiotng)監(jiān)控近年來新興

11、行業(yè)的發(fā)展給機(jī)器視覺市場(chǎng)也帶來了新的市場(chǎng)空間。在太陽能領(lǐng)域，太陽能電池和模塊生產(chǎn)者使用機(jī)器視覺來檢測(cè)產(chǎn)品、識(shí)別和跟蹤產(chǎn)品以及裝配產(chǎn)品。在交通監(jiān)控領(lǐng)域，可以利用車牌識(shí)別技術(shù)、圖像分析技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別車牌，發(fā)現(xiàn)違章停車、逆行、發(fā)現(xiàn)交通肇事車輛等。此外，如地質(zhì)災(zāi)害對(duì)地震預(yù)防、山體滑坡、泥石流、火山噴發(fā)的發(fā)現(xiàn)識(shí)別、防范，水文監(jiān)測(cè)對(duì)河流水文狀況的觀測(cè)(gunc)等領(lǐng)域機(jī)器視覺技術(shù)都有巨大空間有待挖掘。圖像識(shí)別，圖像檢測(cè)，視覺(shju)定位，物體測(cè)量，物體分揀標(biāo)簽數(shù)字高速對(duì)照檢測(cè)；在高速流水線檢測(cè)電子元器件外形缺陷和尺寸，檢測(cè)電路板線路及插孔位置，檢測(cè)針劑液量，對(duì)藥品包裝噴印批號(hào)，生產(chǎn)日期和保質(zhì)期文字檢測(cè)

12、；食品灌裝線在線檢測(cè)等。3機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要構(gòu)成典型的視覺系統(tǒng)一般包括：光源、光學(xué)系統(tǒng)，相機(jī)、圖像處理單元（或圖像采集卡）、圖像分析處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等典型的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括光源、光學(xué)系統(tǒng)、圖像捕捉系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械執(zhí)行模塊4.列舉每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中機(jī)器視覺的應(yīng)用場(chǎng)景（每個(gè)領(lǐng)域至少兩個(gè)場(chǎng)景）產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)：1、半導(dǎo)體行業(yè)：外觀缺陷、尺寸大小、數(shù)量、平整度、間隔、定位、校準(zhǔn)、焊點(diǎn)質(zhì)量、彎曲度等等的檢測(cè)和測(cè)量。 2、SMT行業(yè)：虛焊，短路，多錫，少錫，元件偏移，元件極性，元件側(cè)立，元件翻轉(zhuǎn)，OCR，OCV，條碼識(shí)別。 3、電

13、子行業(yè)：檢測(cè)污點(diǎn)，劃痕、淺坑、淺瘤、邊緣缺陷、圖案缺陷等；測(cè)量?jī)?nèi)圈直徑、外圈直徑、偏心度、高度、厚度等。 4、煙草行業(yè)：在印刷生產(chǎn)線上對(duì)于煙盒的印刷質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要缺陷類型為：刀絲、針孔、毛發(fā)、飛墨、漏印、飛蟲、套印誤差等，檢測(cè)水松紙印刷過程中花紋、文字及燙金圖案的印刷質(zhì)量。 5、醫(yī)藥/醫(yī)療行業(yè):：對(duì)液體制劑的灌裝液位、瓶體內(nèi)雜質(zhì)及封蓋質(zhì)量；尺寸不合格的膠囊；對(duì)泡罩藥品的缺粒；對(duì)醫(yī)藥產(chǎn)品的外包裝打碼效果；對(duì)外包裝紙箱的滿箱及數(shù)量檢測(cè)。 6、汽車行業(yè)：齒輪號(hào)的符號(hào)識(shí)別，里程表上的數(shù)字檢測(cè)，剎車片的印體識(shí)別、各零件的尺寸測(cè)量等等。 7、印刷行業(yè)：材質(zhì)的缺陷檢測(cè)（如孔洞、異物等）；印刷缺陷檢測(cè)（如

14、飛墨、刀絲、蹭版、套印不準(zhǔn)等）；顏色缺陷檢測(cè)（如淺印、偏色、露白等）。 8、食品飲料行業(yè)：玻璃瓶的質(zhì)量檢測(cè)，瓶子的計(jì)數(shù)，液位檢測(cè)，異物檢測(cè)，標(biāo)簽檢測(cè)。 5.機(jī)器視覺系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺陷機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。像美國TEO迪奧科技一家專業(yè)從事機(jī)器視覺的研發(fā)與生產(chǎn)的制造商，是機(jī)器視覺產(chǎn)品的首選品牌容易受到外界環(huán)境的影響，

15、光照，天氣等。不夠靈活。針對(duì)視頻中出現(xiàn)的某一個(gè)(y )機(jī)器視覺應(yīng)用場(chǎng)景，畫出其系統(tǒng)框圖與算法架構(gòu) 7.考慮在上述(shngsh)應(yīng)用場(chǎng)景中，你可能遇到的問題8.OCR的關(guān)鍵技術(shù)有哪些(nxi)所謂OCR （Optical Character Recognition光學(xué)字符識(shí)別）技術(shù)，是指電子設(shè)備（例如掃描儀或數(shù)碼相機(jī)）檢查紙上打印的字符，通過檢測(cè)暗、亮的模式確定其形狀，然后用字符識(shí)別方法將形狀翻譯成計(jì)算機(jī)文字的過程；即，對(duì)文本資料進(jìn)行掃描，然后對(duì)圖像文件進(jìn)行分析處理，獲取文字及版面信息的過程。列舉4個(gè)OCR的應(yīng)用場(chǎng)景公安，電信，金融，物流，1.用OCR進(jìn)行印刷體文稿的識(shí)別錄入3.郵件自動(dòng)分揀系

16、統(tǒng)4.手寫體表格數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入系統(tǒng)機(jī)器視覺相對(duì)于人工有哪些優(yōu)勢(shì)（看第5題）機(jī)器視覺的關(guān)鍵技術(shù)有哪些12.嵌入式機(jī)器視覺的優(yōu)缺點(diǎn)嵌入式機(jī)器視覺機(jī)器視覺系統(tǒng)利用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，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)字化信圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。作為科技發(fā)展的產(chǎn)物，機(jī)器視覺的出現(xiàn)大大提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度，增加了加了質(zhì)量檢測(cè)的高效準(zhǔn)確性，同時(shí)也開辟了不少新的研究領(lǐng)域。目前，我國的機(jī)器視覺行業(yè)也出現(xiàn)了不少具備自主創(chuàng)新能力的企業(yè)，將嵌入式技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的機(jī)器視覺就

17、是應(yīng)市場(chǎng)需求變化而推出的一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)視覺圖像采集、視覺圖像處理控制，使其結(jié)構(gòu)更緊湊，甚至完全不需要計(jì)算機(jī)的介入，提高處理速度，并能有效降低成本的專用機(jī)器視覺控制系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)具有安裝方便、配置靈活、便于攜帶等突出優(yōu)點(diǎn)。搭建機(jī)器視覺系統(tǒng)過程中應(yīng)該注意哪些問題機(jī)器視覺（或稱為自動(dòng)可視檢測(cè)系統(tǒng)）一般包含了大量部件，這些部件直接影響系統(tǒng)的性能?？紤]各種變化：人類的眼睛和大腦可以在不同的條件下識(shí)別目標(biāo)，但是機(jī)器視覺系統(tǒng)就不是這樣多才多藝了，它只能按程序編寫的任務(wù)來工作。了解你的系統(tǒng)能看到什么和不能看到什么能幫助你避免失?。ɡ鐚⒑玫牟考J(rèn)為是壞的）或其它檢測(cè)錯(cuò)誤。一般要考慮的包括部件顏

18、色、周圍光線、焦點(diǎn)、部件的位置和方向和背景顏色的大變化。正確選擇軟件：機(jī)器視覺軟件是檢測(cè)系統(tǒng)中的智能部分，也是最核心的部分。軟件的選擇決定了你編寫調(diào)試檢測(cè)程序的時(shí)間、檢測(cè)操作的性能等等。圖2 DTVF是一個(gè)多功能、圖形化編程的機(jī)器視覺軟件（附件2）機(jī)器視覺提供了圖形化編程界面 (通常稱為“Point & Click”) 通常比其他編程語言(例如Visual C+)容易，但是在你需要一些特殊的特征或功能時(shí)有一定的局限性。基于代碼的軟件包，盡管非常困難和需要編碼經(jīng)驗(yàn)，但在編寫復(fù)雜的特殊應(yīng)用檢測(cè)算法具備更大的靈活性。一些機(jī)器視覺軟件同時(shí)提供了圖形化和基于代碼的編程環(huán)境，提供兩方面最好的特征，提供了很

19、多靈活性，滿足不同的應(yīng)用需求。通信和記錄數(shù)據(jù)：機(jī)器視覺系統(tǒng)的總的目標(biāo)是通過區(qū)分好和壞的部件來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，這個(gè)系統(tǒng)需要與生產(chǎn)流水線通信，這樣才可以在發(fā)現(xiàn)壞的部件是做某種動(dòng)作。通常這些動(dòng)作是通過數(shù)字I/O板，這些板與制造流水線中的PLC相連，這樣壞的部件就可以跟好的部件分離。例外，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以與網(wǎng)絡(luò)連接，這樣就可以將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)庫，用于記錄數(shù)據(jù)以及讓質(zhì)量控制員分析為什么會(huì)出現(xiàn)廢品。在這一步認(rèn)真考慮將有助于將機(jī)器視覺系統(tǒng)無縫與生產(chǎn)流水線結(jié)合起來。需要考慮的問題是： 1. 使用了什么類型的PLC，它的接口如何？ 2. 需要什么類型的信號(hào)？ 3. 現(xiàn)在使用或必須使用什么類型的網(wǎng)

20、絡(luò)？ 4. 在網(wǎng)絡(luò)上傳送的文件格式是什么？通常使用RS-232端口與數(shù)據(jù)庫通信，來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的紀(jì)錄。為以后做準(zhǔn)備：當(dāng)你為機(jī)器視覺系統(tǒng)選擇部件時(shí)，時(shí)刻記住未來的生產(chǎn)所需和有可能發(fā)生的變動(dòng)。這些將直接影響你的機(jī)器視覺軟硬件是否容易更改來滿足以后新的任務(wù)。提前的準(zhǔn)備將不僅僅節(jié)約你的時(shí)間，而且通過在將來重用現(xiàn)有的檢測(cè)任務(wù)可以降低整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格。機(jī)器視覺系統(tǒng)的性能由最差的部分決定（就像一個(gè)木桶的容量由最短的一個(gè)木塊決定），精度則由它能獲取的信息決定?；〞r(shí)間和精力合理配置系統(tǒng)就可以建造一個(gè)零故障和有彈性的視覺檢測(cè)系統(tǒng)。應(yīng)該如何(rh)選擇合適的光源1）照明(zhomng)方案選擇：1、安裝位置確認(rèn)，前向照

21、明：光源和相機(jī)位于(wiy)同一側(cè)，用于外觀、表面的檢測(cè)；背光照明：相機(jī)和光源異側(cè)，用于輪廓、邊緣、尺寸的檢測(cè)；2、缺陷檢測(cè)時(shí)，根據(jù)缺陷特點(diǎn)：凹形：易采用低角度照明，缺陷處較亮；凸形：易采用高角度照明，缺陷處較暗；3、顏色選擇：根據(jù)物體和背景的色差，或者特征位置于其他位置的色差；4、線陣相機(jī)采用選用線光源；5、精度要求高時(shí)，可選用平行光；15.如何選擇合適的鏡頭機(jī)器視覺為工業(yè)控制系統(tǒng)增加了新的維度，它可以提供裝配線上零件的尺寸、位置和方向。而合適的鏡頭選擇對(duì)于機(jī)器視覺能否發(fā)揮應(yīng)有的作用是非常重要的。在絕大多數(shù)機(jī)器視覺應(yīng)用里，光學(xué)控制都是非常重要的。機(jī)器人視覺系統(tǒng)同樣要求極高的可重復(fù)性，因此減少

22、抖動(dòng)提供清晰圖像是必要的。在類似藥品工廠這樣的大規(guī)模單位檢測(cè)線上，視覺系統(tǒng)必須能夠辨識(shí)缺陷包、不可讀標(biāo)簽和產(chǎn)品缺失。視覺系統(tǒng)必須能夠以極高的準(zhǔn)確度快速識(shí)別和測(cè)量方形、圓形和橢圓形物體。提高機(jī)器視覺系統(tǒng)的精確度，可以幫助保持統(tǒng)一的包裝表面和顏色。盡管照相機(jī)、分析軟件和照明對(duì)于機(jī)器視覺系統(tǒng)都是十分重要的，可能最關(guān)鍵的元件還是工業(yè)相機(jī)鏡頭。系統(tǒng)若想完全發(fā)揮其功能，鏡頭必須要能夠滿足要求才行。當(dāng)為控制系統(tǒng)選擇鏡頭的時(shí)候，POMEAS建議機(jī)器視覺集成商應(yīng)該考慮四個(gè)主要因素： 可以檢測(cè)物體類別和特性； 景深或者焦距； 加載和檢測(cè)距離； 運(yùn)行環(huán)境。物理特性鏡頭對(duì)于物體特征的解析能力依賴于特征的對(duì)比是否強(qiáng)烈。

23、確定系統(tǒng)解析度、或者物體最小更解析特征的方法，可以使用諸如倫奇刻線法這樣的解像力方法。鏡頭在指定光線條件下辨識(shí)特定寬度的線耦或者點(diǎn)距的能力，決定了它的解析度。解析度通常被模塊轉(zhuǎn)換功能（MTF）以圖像的方式(fngsh)顯示出來。距離約束所謂的工作距離，是指當(dāng)圖像在焦距范圍內(nèi)的時(shí)候，物體和照相機(jī)鏡頭前端的距離。它限制了視覺(shju)系統(tǒng)以及和視覺系統(tǒng)一起工作的設(shè)備所需要的空間。在極限范圍內(nèi)，通過鏡頭重新對(duì)焦，可以改變工作距離。無限共軛鏡頭的對(duì)焦距離可以從最小工作距離一直到無限遠(yuǎn)，有限共軛鏡頭則有一個(gè)特定工作距離范圍。景深深效果（DOF）是指由于物體移動(dòng)導(dǎo)致的模糊。DOF是完全在焦距范圍內(nèi)最大的

24、物體深度，它也是保持理想對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下物體允許的移動(dòng)量（從最佳焦距前后移動(dòng)）。當(dāng)物體的放置位置比工作距離近或者遠(yuǎn)的時(shí)候，它就位于焦外了，這樣解析度和對(duì)比度都會(huì)受到不好的影響。出于這個(gè)(zh ge)原因，DOF同指定的解析度和對(duì)比度相配合。當(dāng)景深一定的情況下，DOF可以通過縮小鏡頭孔徑（也就是增加F/#值）來變大，同時(shí)也需要光線增強(qiáng)。環(huán)境的重要性機(jī)器視覺系統(tǒng)的環(huán)境因素包括物體反射系數(shù)、光線、溫度、振動(dòng)和污染物。物體的反射會(huì)導(dǎo)致高光，還可能使特征模糊。高溫環(huán)境下，可能因?yàn)殓R頭里光學(xué)元件的熱膨脹出現(xiàn)問題。并不是所有的鏡頭都可以適應(yīng)溫度變化，在檢測(cè)熱物體時(shí)，最好使用工作距離比較長(zhǎng)的鏡頭。機(jī)器視覺系統(tǒng)想要選

25、擇合適的鏡頭，首先要了解鏡頭的幾個(gè)重要參數(shù)具體要參考的參數(shù)如下：參數(shù)一：焦距。焦距是從鏡頭的中心點(diǎn)到顯現(xiàn)清晰影像的焦點(diǎn)之間的距離，焦距是機(jī)器視覺鏡頭的重要性能指標(biāo)，其長(zhǎng)短決定著成像的大小、視角的大小以及景深的大小。焦距越短，視角越大，所能觀察的范圍也越大；反之，焦距越常，視角越小，能觀察的范圍也越小。為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)圖像的采集，鏡頭又分為了定焦與變焦兩大類。參數(shù)二：光圈。光圈是鏡頭中改變中間孔大小的一個(gè)機(jī)械裝置，其大小，由焦距和通光孔徑的比值來決定。比值越小，光圈越大，則在單位時(shí)間內(nèi)的通光量也越大；反之，比值越大，光圈就會(huì)越小，通光量也會(huì)隨之變小。參數(shù)三：拍攝距離。顧名思義，鏡頭的工作面到被

26、測(cè)物體的距離就是所謂的拍攝距離參數(shù)四：景深。機(jī)器視覺鏡頭拍攝被測(cè)物體的清晰范圍是有一定限度的，而景深就是指的在被攝物體聚焦清楚后，在物體前后一定距離內(nèi)，能清晰展現(xiàn)的這個(gè)范圍。景深與光圈、焦距、拍攝距離有著緊密的聯(lián)系。(1)光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大。(2焦距越長(zhǎng)，景深越??；焦距越短，景深越大；(3)拍攝距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，景深越小。除了以上三個(gè)主要的互相影響的參數(shù)外，機(jī)器視覺鏡頭的參數(shù)還包括CCD的尺寸、與相機(jī)的接口、分辨率、視野范圍、光學(xué)放大倍數(shù)等等。正是這些參數(shù)在影響著機(jī)器視覺鏡頭能否發(fā)揮其作用，在選擇鏡頭時(shí)，一定要以適合檢測(cè)需要為原則，因此，對(duì)其參數(shù)的了解時(shí)必不可少的。如何選擇合適的光學(xué)傳感器光學(xué)傳感器及儀器是依據(jù)光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的，它有許多優(yōu)點(diǎn)，如非接觸和非破壞性測(cè)量、幾乎不受干擾、高速傳輸以及可遙測(cè)、