工业相机视觉系统 什么是机器视觉系统？

2019-08-19 22:37:30 来源：朵拉利品网

1, 什么是机器视觉系统？

被采纳的回答有一点小错误，我这里更正并完善一下：
1、首先说下什么是机器视觉？用一句通俗易懂的话概括就是：机器视觉就是用机器代替人眼来作各种测量和判断等。
2、一个典型的机器视觉系统包括：光源、镜头、 工业相机（包括CCD相机和COMS相机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元。（CCD照相机这个说法是很不专业的，机器视觉系统一般都会采用工业相机，工业相机的不同之一就是采用的图像传感器不同，较常见的就是CCD图像传感器和CMOS图像传感器。）
或者：整个机器视觉系统主要是由图像采集与图像处理两大部分构成的，图像采集部分主要包括光源、镜头、工业相机以及图像采集卡，图像处理部分则是由图像处理软件构成的。
3、光源：（光可分为可见光和不可见光，它直接影响输入数据的质量和应用效果）
照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。
前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。
结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。
频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
4、镜头选择应注意：①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点⑦畸变
5、工业相机：选择合适的工业相机是整个机器视觉系统非常重要的一步
常见的分类：按成像色彩划分，可分为彩色相机和黑白相机；按分辨率划分，像素数在38万以下的为普通型，像素数在38万以上的高分辨率型；按光敏面尺寸大小划分，可分为1/4、1/3、1/2、1英寸相机；按扫描方式划分，可分为行扫描相机（线阵相机）和面扫描相机（面阵相机）两种方式；（面扫描相机又可分为隔行扫描相机和逐行扫描相机）；按同步方式划分，可分为普通相机（内同步）和具有外同步功能的相机等。
常见的品牌：德国Optronis、瑞士PhotonFocus、美国ISG、德国Smartek等
6、图像采集卡：图像采集卡主要是由视频输入、A/D转换、时序及采集控制、图像处理、总线接口及控制、输出及控制等几大模块构成的。根据机器视觉系统中工业相机种类的不同，在选择图像采集卡时也应有所不同。例如：相机若是黑白的，可以选择黑白图像采集卡，当然，由于彩色图像采集卡也可以采集同灰度级别的黑白图像，因此，也可以选择彩色图像采集卡。但是，若相机为彩色的，就只能选择彩色图像采集卡；另外，相机若是模拟相机，所采用的图像采集卡也相应的是模拟图像采集卡。而与数字相机所配套使用的图像采集卡，则应是数字图像采集卡；还有，线扫描图像采集卡既支持线扫描相机，又支持面扫描相机。而面扫描图像采集卡一般只支持面扫描相机，而不支持线扫描相机。还有其他注意事项。
7、机器视觉系统实际应用领域：
军事： 航空着陆姿势、起飞状态；弹道/火箭喷射、子弹出膛等。
科学研究： 结晶；PIV的流体、粒子研究；燃烧、敷层过程测量。
生产领域：产品喷溅、封装、压轧、采掘；机械运转动作分析或故障诊断等。
生物：运动学、生物力学；生物运动分析：人体、动物动作分析；康复物理治疗等。
医疗：医疗器具、细胞、瓣膜运动；出血观察；吞咽、呼吸道鞭毛运动等。
还有可以应用在体育、运动、汽车等其他领域
湖南科天健是从事机器视觉领域的光电技术公司，希望为大家提供专业的机器视觉解决方案。

2, 工业机器视觉系统由哪些组成？

工业机器视觉系统包括：光源、镜头（定焦镜头、变倍镜头、远心镜头、显微镜头）、 相机（包括CCD相机和COMS相机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元等。
系统可再分为
一、采集和分析分开的系统。
主端电脑（Host Computer）
影像撷取卡（Frame Grabber）与影像处理器
影像摄影机
定焦镜头镜头
显微镜头
照明设备
Halogen光源LED光源
高周波萤光灯源
闪光灯源
其他特殊光源
影像显示器
LCD
机构及控制系统
PLC、PC-Base控制器
精密桌台
伺服运动机台
二、采集和分析一体的系统
智能相机（图像采集和分析一体）
其他配套外围设备：光源、显示、PLC控制系统等等。
工作原理
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等，实现自动识别功能。

3, ccd工业相机智能系统怎么控制

CCD 是60年代末期由贝尔试验室发明。开始作为一种新型的PC存储电路，很快 CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像（硅的光敏性）处理。
CCD 是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能，在每一个硅晶片上分布几个相同的IC等可产生功能的元件，被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。总结下来，CCD 主要有以下几种类型：
1、面阵CCD工业相机：
允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。
2、线阵CCD工业相机：
用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。
3、三线传感器CCD工业相机：
在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖 RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。
4、交织传输CCD工业相机：
这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。
5、全幅面CCD工业相机：
此种CCD 具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD 允许即时拍摄全彩图片。全幅面 CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。全幅面CCD 曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行寄存器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决 定量化的元素。这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。接着，系统进行精确的图像重组。
参数详解：工业摄像头参数说明
工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。
主要参数
1. 分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数（Pixels），对于数字工业相机机一般是直接与光电传感器的像元数对应的，对于模拟相机机则是取决于视频制式，PAL制为768*576,NTSC制为640*480。
2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于数字工业相机机一般还会有10Bit、12Bit等。
3. 最大帧率（Frame Rate）/行频（Line Rate）：相机机采集传输图像的速率，对于面阵相机机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），对于线阵相机机为每秒采集的行数（Hz）。
4. 曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）：对于线阵相机都是逐行曝光的方式，可以选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以 与行周期一致，也可以设定一个固定的时间；面阵工业相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，数字工业相机机一般都提供外触发采图的功能。快门速 度一般可到10微秒，高速工业相机还可以更快。
5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机机靶面的大小。数字工业相机像元尺寸一般为3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。
6. 光谱响应特性（Spectral Range）：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是350nm-1000nm，一些相机机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。
类型详解：
从接口上分为：1394接口，usb2.0接口，camlink接口，lvds接口，gige接口。

4, 机器视觉系统是什么？哪位能详细介绍下？

1、首先说下什么是机器视觉？用一句通俗易懂的话概括就是：机器视觉就是用机器代替人眼来作各种测量和判断等。湖南科天健是从事机器视觉领域的光电技术有限公司，我摘抄了些信息，希望能有所帮助。
2、一个典型的机器视觉系统包括：光源、镜头、 工业相机（包括CCD相机和COMS相机）、图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元。（CCD照相机这个说法是很不专业的，机器视觉系统一般都会采用工业相机，工业相机的不同之一就是采用的图像传感器不同，较常见的就是CCD图像传感器和CMOS图像传感器。）
或者：整个机器视觉系统主要是由图像采集与图像处理两大部分构成的，图像采集部分主要包括光源、镜头、工业相机以及图像采集卡，图像处理部分则是由图像处理软件构成的。
3、光源：（光可分为可见光和不可见光，它直接影响输入数据的质量和应用效果）
照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。
前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。
结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。
频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
4、镜头选择应注意：①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点⑦畸变
5、工业相机：选择合适的工业相机是整个机器视觉系统非常重要的一步
常见的分类：按成像色彩划分，可分为彩色相机和黑白相机；按分辨率划分，像素数在38万以下的为普通型，像素数在38万以上的高分辨率型；按光敏面尺寸大小划分，可分为1/4、1/3、1/2、1英寸相机；按扫描方式划分，可分为行扫描相机（线阵相机）和面扫描相机（面阵相机）两种方式；（面扫描相机又可分为隔行扫描相机和逐行扫描相机）；按同步方式划分，可分为普通相机（内同步）和具有外同步功能的相机等。
常见的品牌：德国Optronis、瑞士PhotonFocus、美国ISG、德国Smartek等
6、图像采集卡：图像采集卡主要是由视频输入、A/D转换、时序及采集控制、图像处理、总线接口及控制、输出及控制等几大模块构成的。根据机器视觉系统中工业相机种类的不同，在选择图像采集卡时也应有所不同。例如：相机若是黑白的，可以选择黑白图像采集卡，当然，由于彩色图像采集卡也可以采集同灰度级别的黑白图像，因此，也可以选择彩色图像采集卡。但是，若相机为彩色的，就只能选择彩色图像采集卡；另外，相机若是模拟相机，所采用的图像采集卡也相应的是模拟图像采集卡。而与数字相机所配套使用的图像采集卡，则应是数字图像采集卡；还有，线扫描图像采集卡既支持线扫描相机，又支持面扫描相机。而面扫描图像采集卡一般只支持面扫描相机，而不支持线扫描相机。还有其他注意事项。
7、机器视觉系统实际应用领域：
军事： 航空着陆姿势、起飞状态；弹道/火箭喷射、子弹出膛等。
科学研究： 结晶；PIV的流体、粒子研究；燃烧、敷层过程测量。
生产领域：产品喷溅、封装、压轧、采掘；机械运转动作分析或故障诊断等。
生物：运动学、生物力学；生物运动分析：人体、动物动作分析；康复物理治疗等。
医疗：医疗器具、细胞、瓣膜运动；出血观察；吞咽、呼吸道鞭毛运动等。
还有可以应用在体育、运动、汽车等其他领域
希望为大家提供专业的机器视觉解决方案。

5, 如何选择工业相机的视觉光源

机器视觉系统随着工业自动化的发展，被广泛的应用于工业检测中，工业检测应用于识别、表面质量、图像处理、图像采集等。
一个完整的机器视觉系统包括：工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。
告诉大家如何选择合适的机器视觉光源呢？要注意一下几点：
1、亮度：在两种光源中选择时，最佳的选择是更亮的那个。
当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。
第一，工业相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。
第二，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。
第三，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。
2、光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。
第一，对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。
第二，不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀（假设物体表面的对光的反射是相同的）。
第三，均匀的光源会补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射也是均匀的。
3、光谱特征：光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。
白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候，选择光源的时候，色温是一个比较重要的因素。
4、寿命特性：光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。
5、对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。
对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

相关概念

光源

光源是一个物理学名词，宇宙间的物体有的是发光的，有的是不发光的，我们把能自行发光且正在发光的物体叫做光源。太阳、打开的电灯、燃烧着的蜡烛等都是光源。

图像

影像，是人对视觉感知的物质再现。影像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜及显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画图像等。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。通过专业设计的影像，可以发展成人与人沟通的视觉语言，也可以了解世界美术中大量的平面绘画、立体雕塑与建筑。

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