机器视觉系统详解：光圈、接口与光源的重要性

"这篇教程主要介绍了单片机非阻塞延时程序设计中关于光圈、接口选择以及机器视觉系统的一些基础知识。" 文章首先讨论了镜头的像面大小和像质，指出镜头的像面大小必须与相机感光面兼容，遵循“大的兼容小的”原则，确保边缘视场的像质不受影响。像质评估的关键参数是MTF（模态传递函数）和畸变，尤其是在测量应用中，畸变的控制尤为重要。 接着，文章提到了光圈和接口的影响。光圈大小直接影响像面的亮度，但在机器视觉系统中，图像亮度还受到相机增益、积分时间和光源等因素的共同作用。镜头的接口需与相机匹配，不匹配时则需使用转接环。此外，文章还介绍了几种特殊的镜头类型： 1. 线阵镜头：适用于线阵相机，通过扫描方式成像，线阵方向分辨率固定，目标运动方向的空间采样频率与相对速度有关。 2. 显微镜头：高分辨率应用，特点是工作距离短、放大倍率高、视场小，用于观察细微目标特征。 3. 远心镜头：物方主光线平行于光轴，可消除调焦误差，适合精确测量。 机器视觉光源在系统中起着至关重要的作用，它可以提高亮度、用于测量或参照、克服环境光干扰以及优化图像处理效果。选择合适的光源是机器视觉系统成功的关键，因为它直接影响输入数据质量和应用效果。 机器视觉系统在自动化生产过程中的应用广泛，例如装配定位、质量检测、产品识别和尺寸测量等，具有提高柔性和自动化程度的优势。机器视觉系统的特点包括重复性、精确性、速度、客观性和成本效益。工业相机作为系统核心，分为彩色相机和黑白相机，其中彩色相机通过不同方法捕捉红、绿、蓝三色光信号，提供更丰富的图像信息。 这篇文章为读者提供了关于单片机程序设计和机器视觉系统中镜头选择、光圈控制、接口匹配以及光源和相机类型的基本知识，是机器视觉初学者的一份入门教程。