机器视觉基础知识汇总

最新推荐文章于 2025-07-22 13:20:03 发布

amw269292

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文章标签：机器视觉

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/amw269292/article/details/80280697

本文详细介绍了机器视觉的基础知识，包括系统组成、工业镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器的选择要点。机器视觉系统的优势在于高效率、自动化和安全性，广泛应用于尺寸检测、定位、识别等领域。文章还讨论了照明、镜头选择、相机类型和视觉处理器在系统中的作用，以及机器视觉与计算机视觉的区别。此外，列举了光源的判断因素和种类，强调了光源在机器视觉系统中的重要性。文章最后提到了计算机视觉的技术和应用，如图像处理方法、图像增强、平滑、编码传输等，并指出其在工业、公安、商业、医学和军事领域的应用。

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【机器视觉的优势】

机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度和速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：

【系统组成】

一个典型的机器视觉系统包括以下部分：

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉光源照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳的效果。光源可分为可见光和不可见光，常见的几种可见光源有白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不稳定。所以如何使光能在一定的程度上保持稳定，是目前急需解决的问题；另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。

照明系统按照照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向光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光源等投射到被测物上，根据它们产生的即便，调解出被测物体的三维信息。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。

2.镜头

工业镜头

FOV（Field Of vision）=所需分辨率*亚像素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差）

选择镜头需要注意：

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

3.相机

按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机：线扫描CCD和面阵CCD、单色相机和彩色相机。

4.图像采集卡

图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件，但是它扮演一个非常重要的角色；图像采集卡直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等。

比较典型的是PCI或AGP兼容的捕获卡，可以将图像迅速地传送到计算机存储器进行处理，有些采集卡有内置的多路开关。例如，可以连接8个不同的摄像机，然后告诉采集卡采用那一个相机抓拍到的信息。有些采集卡有内置的数字输入以触发采集卡进行捕捉，当采集卡抓拍图像时数字输出口就触发闸门。

5.视觉处理器

视觉处理器集采集卡与处理器与一体。以往计算机速度较慢时，采用视觉处理器加快视觉处理任务，现在由于采集卡可以快速传输图像到存储器，而且计算机也快多了，所以现在视觉处理器用的较少了。