機器視覺發(fā)展導讀：20世紀60年代，機器視覺系統(tǒng)開始在國外研究。后來隨著大規(guī)模集成電路發(fā)展，視覺系統(tǒng)開始走向?qū)嵱没?。進入80年代，微型計算機崛起，使機器視覺系統(tǒng)開始深入各領(lǐng)域，應(yīng)用步入細分化。本文詳細敘述了機器視覺系統(tǒng)各部分組成及工作原理。

       機器視覺系統(tǒng)組成：從機器視覺系統(tǒng)字面意思就可看出主要分為三部分：機器、視覺和系統(tǒng)。機器負責機械的運動和控制；視覺通過照明光源、工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機、圖像采集卡等來實現(xiàn)；系統(tǒng)主要是指軟件，也可理解為整套的機器視覺設(shè)備。下面我們重點說下機器視覺系統(tǒng)中的五大模塊：

1.機器視覺光源（即照明光源）

    照明光源作為機器視覺系統(tǒng)輸入的重要部件，它的好壞直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設(shè)備，所以針對每個特定的應(yīng)用實例，要選擇相應(yīng)的視覺光源，以達到最佳效果。常見的光源有：LED環(huán)形光源、低角度光源、背光源、條形光源、同軸光源、冷光源、點光源、線型光源和平行光源等。

2.工業(yè)鏡頭

    鏡頭在機器視覺系統(tǒng)中主要負責光束調(diào)制，并完成信號傳遞。鏡頭類型包括：標準、遠心、廣角、近攝和遠攝等，選擇依據(jù)一般是根據(jù)相機接口、拍攝物距、拍攝范圍、CCD尺寸、畸變允許范圍、放大率、焦距和光圈等。

3.工業(yè)相機

    工業(yè)相機在機器視覺系統(tǒng)中最本質(zhì)功能就是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，與普通相機相比，它具有更高的傳輸力、抗干擾力以及穩(wěn)定的成像能力。按照不同標準可有多種分類：按輸出信號方式，可分為模擬工業(yè)相機和數(shù)字工業(yè)相機；按芯片類型不同，可分CCD工業(yè)相機和CMOS工業(yè)相機，這種分類方式最為常見。

4.圖像采集卡

    圖像采集卡雖然只是完整機器視覺系統(tǒng)的一個部件，但它同樣非常重要，直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數(shù)字等。比較典型的有PCI采集卡、1394采集卡、VGA采集卡和GigE千兆網(wǎng)采集卡。這些采集卡中有的內(nèi)置多路開關(guān)，可以連接多個攝像機，同時抓拍多路信息。

5.機器視覺軟件

    機器視覺軟件是機器視覺系統(tǒng)中自動化處理的關(guān)鍵部件，根據(jù)具體應(yīng)用需求，對軟件包進行二次開發(fā)，可自動完成對圖像采集、顯示、存儲和處理。在選購機器視覺軟件時，一定要注意開發(fā)硬件環(huán)境、開發(fā)操作系統(tǒng)、開發(fā)語言等，確保軟件運行穩(wěn)定，方便二次開發(fā)。

    機器視覺系統(tǒng)原理：機器視覺系統(tǒng)的目得就是通過機器視覺產(chǎn)品（即光源、鏡頭、相機、采集卡）將被拍攝的目標轉(zhuǎn)換為圖像信號，傳送給機器視覺軟件（即圖像處理系統(tǒng)），來代替人眼的測量、檢測和判斷。其原理是由計算機、圖像處理器以及相關(guān)設(shè)備來模擬人的視覺行為，完成得到人的視覺系統(tǒng)所得到的信息。隨著微型計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)融入技術(shù)發(fā)展，相信未來機器視覺系統(tǒng)將會代替人類完成更多難以完成的工作。

本文轉(zhuǎn)自：欣維視覺機器視覺系統(tǒng)（http://www.xavis.com.cn/）技術(shù)專欄 ，轉(zhuǎn)載請注明出處。