一、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成
一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)組成部分：
光源：用于照亮被檢測(cè)物體，提高圖像的對(duì)比度。
鏡頭：用于聚焦光線，形成清晰的圖像。
相機(jī)（包括CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)）：用于捕捉圖像。
圖像處理單元（或圖像捕獲卡）：用于將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。
圖像處理軟件：用于對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析。
監(jiān)視器：用于顯示處理結(jié)果。
通訊/輸入輸出單元：用于與其他設(shè)備進(jìn)行通信和控制。
這些組件協(xié)同工作，完成從圖像獲取到圖像處理的整個(gè)過(guò)程。
二、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工作過(guò)程
觸發(fā)脈沖：當(dāng)傳感器檢測(cè)到被檢測(cè)物體接近攝像機(jī)的拍攝中心時(shí)，會(huì)發(fā)送一個(gè)觸發(fā)脈沖給圖像采集卡。
啟動(dòng)脈沖：圖像采集卡根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和延時(shí)，發(fā)送啟動(dòng)脈沖給照明系統(tǒng)和攝像機(jī)。
攝像機(jī)拍照：攝像機(jī)接收到啟動(dòng)脈沖后，結(jié)束當(dāng)前的拍照，重新開(kāi)始新的拍照。在啟動(dòng)脈沖到來(lái)前，攝像機(jī)處于等待狀態(tài)；檢測(cè)到啟動(dòng)脈沖后，攝像機(jī)打開(kāi)曝光構(gòu)件，開(kāi)始拍照。
光源開(kāi)啟：另一個(gè)啟動(dòng)脈沖發(fā)送給光源，光源的打開(kāi)時(shí)間需要與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。
圖像采集：攝像機(jī)掃描并輸出一幅圖像，圖像采集卡接收信號(hào)并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)數(shù)字化，或者直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。
圖像存儲(chǔ)：圖像采集卡將數(shù)字圖像存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。
圖像處理與分析：計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和識(shí)別，獲得檢測(cè)結(jié)果。
控制動(dòng)作：處理結(jié)果用于控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。
機(jī)器視覺(jué)的基本功能
機(jī)器視覺(jué)的基本功能主要包括以下幾個(gè)方面：
視覺(jué)檢測(cè)：
檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品是否有質(zhì)量問(wèn)題，這是機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。例如，電子行業(yè)的半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)、制造業(yè)的表面劃痕檢測(cè)、汽車行業(yè)的面板印刷質(zhì)量檢測(cè)、印刷行業(yè)的色差檢測(cè)、醫(yī)療行業(yè)的藥瓶封裝缺陷檢測(cè)、食品行業(yè)的外觀封裝檢測(cè)等。
視覺(jué)識(shí)別：
識(shí)別利用機(jī)器視覺(jué)定位對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象。可以達(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等領(lǐng)域應(yīng)用較多。
視覺(jué)定位：
定位視覺(jué)定位要求機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。例如，在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺(jué)取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定。
測(cè)量：
通過(guò)對(duì)圖像的處理和分析，測(cè)量目標(biāo)的尺寸、方位、光譜結(jié)構(gòu)等信息，用于產(chǎn)品的檢驗(yàn)、分類與分組、裝配線上的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)、零部件的識(shí)別與定位、生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量監(jiān)控與過(guò)程反饋等任務(wù)。
這些功能使得機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)自動(dòng)化、質(zhì)量檢測(cè)、智能監(jiān)控等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
