2024年3月14日发(作者：锦浪科技(300763) 股吧)
机器视觉技术的组成
完整的机器视觉系统通常由光学系统（光源、镜头、工业相机）、图
像采集单元、图像处理单元、执行器和人机界面组成。功能模式是相
辅相成的，缺一不可。
1、照明（光源）
照明是影响机器视觉系统输入的重要因素。光源系统的设计非常重要，
它与输入数据直接相关，即图像的质量和应用效果。工程师需要首先
确定有效的照明条件，并根据用户需求和产品特性选择相应的照明设
备，以确保在这种照明条件下生成的图像可以突出显示用户所需的目
标信息特征。光源通常分为可见光源和不可见光源。工业上通常使用
的可见光源是LED、卤素灯、荧光灯等。不可见光源主要是近红外光、
紫外光、X射线等。LED光源是一种广泛应用于教学的机器视觉光源，
具有高效率、长寿命、防潮、抗震、节能环保的特点。这是工程师在
设计照明系统时的选择。不可见光源主要用于满足某些特定需求，例
如管道焊接过程的检测，因为不可见光的穿透只能到达检测点。
2、镜头
镜头是机器视觉系统中的重要组件，其作用是光学成像。镜头的主要
参数是焦距、景深、分辨率、工作距离和视场。景深是指镜头可以获
取图像时，被摄物体与焦点前后之间的距离范围。视场表示摄像机可
以观察到的范围，通常以角度表示。一般来说，视野越大，观察范围
越大。工作距离是指镜头与被摄物体之间的距离。工作距离越长，成
本越高。在设计机器视觉系统时，请选择参数符合用户需求的镜头。
3、工业相机
在机器视觉系统中，工业相机必不可少。它们就像人的眼睛，用于捕
获图像。工业相机根据感光器的不同可分为：CCD相机和CMOS相
机。CCD照相机的成本较高，在机器视觉系统中，工业相机必不可
少。它们就像人的眼睛，用于捕获图像。工业相机根据感光器的不同
可分为：CCD相机和CMOS相机。CCD照相机的成本较高，但成像
质量，成像透明度和色彩丰富度比CMOS照相机要好得多。CCD摄
像机根据其使用的CCD感光元件可以分为线阵式和面阵式两种。线
阵式CCD相机采用“线”的形式，并且图像信息只能以行为为单位
进行处理，分辨率高、速度快。它主要用于工业，医疗，科研等领域
相配套的机器视觉系统上。面阵式相机可以一次获取整个图像的信息，
价格相对便宜。
4、图像采集单元
图像采集单元中的重要因素是图像采集卡，它是图像采集单元和图像
处理单元之间的接口。它用于数字化获取的图像，并将其输入并存储
在计算机中。
5、图像处理单元
包含大量图像处理算法。采集图像后，使用这些算法处理数字图像，
进行分析和计算，然后输出结果。
6、执行器和人机界面
完成图像采集和处理工作后，需要输出图像处理结果，并进行与结果
相匹配的操作，例如剔除不良品，报警等，并通过人机界面显示生产
信息。
机器视觉系统的原理
通过光学系统，将被摄物体转换为图像信号，然后将图像信号传输至
图像采集卡，并根据像素分布，亮度、颜色等信息转换为数字信号，
图像处理单元有效地计算出这些数字信号并获得拍摄目标的特征值，
以根据判别结果指导设备执行相应的动作。
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