機器視覺(jué)系統組成及應用技術(shù)
04-28
典型的機器視覺(jué)系統一般包括:光源、光學(xué)系統,相機、圖像處理單元(或圖像采集卡)、圖像分析處理軟件、監視器、通訊/輸入輸出單元等。
-圖像采集
圖像的獲取實(shí)際上是將被測物體的可視化圖像和內在特征轉換成能被計算機處理的數據,它直接影響到系統的穩定性及可靠性。一般利用光源、光學(xué)系統,相機、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)獲取被測物體的圖像。
-光源
光源和影響機器視覺(jué)系統輸入的重要因素,因為它直接影響輸入數據的質(zhì)量和至少30%的應用效果。由于沒(méi)有通用的機器視覺(jué)照明設備,所以針對每個(gè)特定的應用實(shí)例,要選擇相應的照明裝置,以達到很好的效果。許多工業(yè)用的機器視覺(jué)系統用可見(jiàn)光作為光源,這主要是因為可見(jiàn)光容易獲得,價(jià)格低,并且便于操作。常用的幾種可見(jiàn)光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是,這些光源的一個(gè)缺點(diǎn)是光能不能保持穩定。以日光燈為例,在使用的第一個(gè)100小時(shí)內,光能將下降15%,隨著(zhù)使用時(shí)間的增加,光能將不斷下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持穩定,是實(shí)用化過(guò)程中急需要解決的問(wèn)題。另一個(gè)方面,環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能,使輸出的圖像數據存在噪聲,一般采用加防護屏的方法,減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問(wèn)題,在現今的工業(yè)應用中,對于某些要求高的檢測任務(wù),常采用X射線(xiàn)、超聲波等不可見(jiàn)光作為光源。
由光源構成的照明系統按其照射方法可分為:背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。其中,背向照明是被測物放在光源和相機之間,它的優(yōu)點(diǎn)是能獲得高對比度的圖像;前向照明是光源和相機位于被測物的同側,這種方式便于安裝;結構光照明是將光柵或線(xiàn)光源等投射到被測物上,根據它們產(chǎn)生的畸變,解調出被測物的三維信息;頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上,要求相機的掃描速度與光源的頻閃速度同步。