《机器视觉》郑东强 第3章 机器视觉硬件系统.pptx概述及组成

机器视觉是一种通过使用机器和视觉技术来模拟人类视觉能力的系统。它由三个主要部分组成：机器、视觉和系统。机器部分负责机械的运动和控制，而视觉部分使用光源、工业镜头、工业相机、图像采集卡等设备来实现必要的图像采集和处理。系统部分可以理解为整个机器视觉设备的软件，它负责整合和控制机器和视觉部分的功能。 在机器视觉系统中，照明是一个非常重要的考虑因素。照明直接影响输入数据的质量和最终的应用效果。针对每个特定的应用实例，都需要选择相应的照明装置来达到最佳效果。常见的可见光照明源包括白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯等。然而，可见光照明存在光能稳定性的问题，环境光也会对图像质量产生影响。为了减少环境光的影响，可以使用防护屏等方法。 根据照射方法的不同，照明系统可以分为背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。背向照明是将被测物放置在光源和摄像机之间，它的优点是可以获得高对比度的图像。前向照明是将光源和摄像机放置在被测物的同一侧，这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源投射到被测物上，通过测量光的反射和折射等信息来获得图像。 除了照明系统，镜头和相机也是机器视觉系统中不可或缺的组成部分。镜头负责调节和聚焦光线，从而使相机能够捕捉到需要的图像。根据应用需求和要求，可以选择不同类型的镜头，如定焦镜头或变焦镜头。相机则用于将光学图像转化为数字信号，以便进一步的处理和分析。 在机器视觉系统的开发过程中，需要考虑多个因素。首先，需要明确应用的需求和目标。然后，根据需求和目标选择合适的硬件设备，包括照明系统、镜头和相机等。接下来，需要编写和优化软件算法，以实现对图像的采集、处理和分析。最后，系统需要进行测试和调试，以确保其在实际应用中的可靠性和性能。 综上所述，机器视觉系统是由机器、视觉和系统三个主要部分组成的。在系统的开发过程中，需要考虑诸多因素，包括照明系统的选择、镜头和相机的应用以及软件算法的编写和优化。通过合理设计和配置硬件设备，以及优化软件算法，可以实现高质量的图像采集、处理和分析，从而满足不同应用领域的需求。机器视觉技术的应用前景广阔，将继续在工业生产、医疗诊断、安防监控等领域发挥重要作用。