1-机器视觉系统概述

机器视觉系统概述机器视觉系统概述概要
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照明光源照明光源照明光源照明光源
光学镜头光学镜头光学镜头光学镜头
工业相机工业相机工业相机工业相机
机器视觉系统是基于机器视觉技术为机器或自动化生产线建立的一套视觉系统。
被广泛应用在生产制造等行业。可用来保证产品质量、控制生产流程、感知环境等。质量、控制生产流程、感知环境等。机器视觉系统概述机器视觉系统概述优势
空间分辨力，通过配置各种光学镜头可以观测小到微米，大到天体的目标。
速度，相机快门时间可达微秒级，高速相机帧率可达1000以上。
感光范围，从紫外到红外很宽的光谱范围，还有X光特殊相机。机器视觉系统概述机器视觉系统概述
环境要求，对对环境适应性强，可以加防护装置。
灰度分辨力，目前一般多使用8bit，256灰度等级，采集系统可以具有10bit，12bit，16bit等灰级，采集系统可以具有10bit，12bit，16bit等灰度等级。
非接触测量。机器视觉系统概述机器视觉系统概述机器视觉系统常见应用
监控
检测
检测
测量
定位
识别机器视觉系统概述机器视觉系统概述机器视觉系统应用领域
半导体
汽车制造
监控
交通
汽车制造
电子部件设备
印刷
食品药品
遥感
玻璃业
新能源机器视觉系统概述机器视觉系统概述机器视觉系统构成常见的组成部分包括两大部分
图像获取：照明光源，光学镜头，工业相机，图像采集卡。图像采集卡。
图像处理：图像处理软件。机器视觉系统概述照明光源照明光源照明光源照明光源目的
将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。重要性
直接影响处理精度和速度，甚至系统的成败。照明光源照明光源高频荧光灯卤素灯LED灯照明光源照明光源照明光源照明光源两种常见正向打光方式暗视野暗视野暗视野暗视野亮视野亮视野亮视野亮视野照明光源照明光源两种常见正向打光方式暗暗暗暗视野视野视野视野亮视野亮视野亮视野亮视野照明光源照明光源低角度照明光源照明光源前向光前向光前向光前向光照明光源照明光源照明光源照明光源背光照明光源照明光源白色光白色光白色光白色光(混合色混合色混合色混合色)蓝色蓝色蓝色蓝色白色光白色光白色光白色光()照射物照射物照射物照射物(混合色混合色混合色混合色)其它颜色其它颜色其它颜色其它颜色被吸收被吸收被吸收被吸收照射物照射物照射物照射物(混合色混合色混合色混合色)照明光源照明光源白光白光白光白光红红红红光光光光蓝光蓝光蓝光蓝光绿光绿光绿光绿光照明光源光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测光学镜头光学镜头光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测
分辨率
焦距
景深
兼容芯片尺寸
远心
畸变光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测镜头兼容芯片尺寸和相机芯片尺寸关系光学镜头光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测镜头畸变
筒形畸变
枕形畸变光学镜头光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测景深光学镜头光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测放大率物距焦距llyy/'/'==β)/11(β+=fl)/11/(β+=lf光学镜头光学镜头印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测光学镜头工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机有多种类型常见的分类方式如下
黑白相机和彩色相机
面阵相机和线阵相机
CCD相机和CMOS相机
模拟相机，数字相机，智能相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测
黑白相机
彩色相机•BAYER彩色•3CCD彩色•3CCD彩色工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测BAYER彩色，由差值运算获得工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测3CCD相机。工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测
面阵相机芯片是M*N方式排列；
线阵相机芯片是1*N方式；工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测CCD和CMOS是显示芯片的两种不同制作工艺。工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测CCDCMOS优1.图像质量高2.灵敏度高3.对比度高1.体积小2.片上数字化3.很多片上处理功能4.低功耗5.没有Blooming现象5.没有Blooming现象6.直接访问单个像素7.高动态范围（120dB）8.帧率可以更高劣1.Blooming2.不能直接访问每个像素3.没有片上处理功能1.一致性较差2.光灵敏度差3.噪声大工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测行曝光帧曝光工业相机工业相机光源镜头模拟摄像机图像采集卡图像内存中结果孔半径13.147mm
机器视觉软件FGI/O被测物体模拟视频流内存中数字图像应用1233.147mm3.052mm2.785mm

I/O工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测光源镜头数字摄像机（USB/1394a/1394b/GigE/CameraLink）结果孔半径机器视觉软件FG被测物体图像数据图像内存中数字图像应用孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm

FGI/O工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测光源镜头智能摄像机结果孔半径FG被测物体模拟图像数据图像内存中数字图像孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm

FGI/O工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测制式NTSCPAL垂直同步信号60Hz50Hz水平同步信号1575015625场(Field)扫描频率60场/s50场/s帧(Frame)扫描频率30帧/s25帧/s帧(Frame)扫描频率30帧/s25帧/s场(Field)扫描时间16.67ms20ms帧(Frame)扫描时间33.33ms40ms场(Field)扫描垂直分辨率262.5312.5帧(Frame)扫描垂直分辨率525625每秒行扫描速度(行频)525×30＝15750625×25＝15625工业相机工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测隔行扫描逐行扫描工业相机CameraLinkCameraLinkCameraLinkCameraLinkUsb2.0Usb2.0Usb2.0Usb2.01394a1394a1394a1394a1394b1394b1394b1394bGigEGigEGigEGigEEthernetEthernetEthernetEthernetEthernetEthernetEthernetEthernet速度Base:1.5GbpsMedium:3.8GbpsFull:5.1Gbps480Mbps400Mbps800Mbps1000Mbps100Mbps距离10m5m4.5m4.5m100m100m优势1.带宽高2.有带预处理功能的采集设备1.易用2.价格低3.多相机1.易用，价格低，多相机2.传输距离远，实际线缆可达到17.5m，光纤传输1.易用，价格低，多相机2.传输距离远，1.易用，价格低2.传输距的采集设备3.抗干扰能力强3.多相机可达到17.5m，光纤传输可达100m3.有标准DCAM协议4.CPU占用最低2.传输距离远，线缆价格低3.标准GigEVision协议2.传输距离远，线缆价格低缺点1.价格高1.无标准协议2.CPU占用高1.长距离传输线缆价格稍贵1.CPU占用高2.对主机配置要求高3.有时存在丢包现象1.无标准协议2.带宽过低3.CPU占用过高工业相机印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测PCIPCIPCIPCI----32323232PCIPCIPCIPCI----64646464PCIPCIPCIPCI----ExpressExpressExpressExpress速度133MBps266MBps1x266MBps2x266*2MBps4x266*4MBpsPCIExpress采用的是点对点通信机制，各个插槽都将通过各自独享的通道发送和接受数据，这样就可以避免出现不同设备同时争抢系统和CPU资源的情况。一个1394B口相机需要传输的图像带宽为64MB/s，而PCI-32总有效带宽为100MB/s左右，所以在用PCI-32总线同时传输两个连续采集的1394B相机，就会出现丢帧现象。回顾印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测印刷和纸张检测回顾
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光学镜头
工业相机和图像采集卡