機器視覺系統的組成
發布時間:2014/7/2 23:29:59 訪問次數:970
一個典型的工業機器視覺系統包括以下部分:
(1)照明光源。
照明是影響機器視覺系統輸入數據的質量和應用效果的重要因素,EM78P153SN因此要為機器視覺系統精心選擇光源。常用的光源有白熾燈、熒光燈、汞燈和鈉光燈等。照明系統的照射方法有背向照明、前向照明、結構光照明和頻閃光照明等。背向照明時光源和攝像機在被測物兩側,它的優點是能獲得高對比度的圖像;前向照明時兆源和攝像機位于被測物的同側,這種方式便于安裝。結構光照明可以得到被測物的三維信息。環境光的變化對圖像質量也有影響,必要時可加防護屏。
(2)鏡頭。 ,
鏡頭由多片透鏡組成。鏡頭的兩個主要指標是孔徑和焦距。鏡頭孔徑大則透光能力強,可以在光線差的情況下得到質量好的圖像。孔徑一般標記在鏡頭上,例如“1:1.2”、“F1.2”等,表示該鏡頭的最大光圈值。比值后項的數字越小,鏡頭透光能力越大,例如“1:1.2”>“1:2.8”。焦距在鏡頭上標記為“f50”、“28mm”等。鏡頭孔徑與焦距的關系是:鏡頭孔徑=焦距/第一片透鏡直徑。例如,鏡頭焦距是150mm,第一片透鏡的直徑是37.5mm,則鏡頭孔徑-150/37.5=4,寫成1:4。目前,機器視覺系統實際使用的大部分是變焦鏡頭,它的焦距可以調整,其標記例如“f=35~105”、“6.0~60mm”等。變焦鏡頭一般會給出最廣角處和最長焦處鏡頭的最大光圈,例如“F3.5~4.5”。焦距值小時拍攝的范圍比較大,焦
距值大時可以把比較遠的物體拍攝清楚。需要精確測量物體幾何尺寸時,應將焦距調到比較大,可以在被測對象比較遠的距離拍攝,以減少畸變。
鏡頭安裝座有C與CS接口兩種,要注意與攝像機匹配。
鏡頭直徑有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等尺寸,應與攝像頭中圖像傳感器有效區域的大小相匹配。圖像傳感器中電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)使用比較普及;互補型金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,CMOS)近年來發展較快。
鏡頭光圈調節有手動和自動兩種。自動光圈鏡頭有一類是攝像機輸送視頻信號到鏡頭來控制,另一類則是攝像機輸送直流電壓到鏡頭來控制。
鏡頭焦距調節有手動和電動兩種。電動變焦鏡頭通過遙控裝置來改變焦距大小。
(3)攝像頭。
攝像頭既可以拍攝靜態圖像又可以拍攝動態圖像,而且容易實現用計算機控制拍攝。攝像頭分模擬攝像頭和數字攝像頭。數字攝像頭通過USB接口和計算機通信,使用比較方便,但是類似于鏡頭和機身做成一體的家庭用小攝像頭不適合在工業機器視覺系統使用。
速度要求很低的機器視覺系統也可以用數碼照相機獲取圖像。
(4)圖像采集卡。
模擬攝像頭需要周圖像采集卡把模擬信號轉換為數字信號。圖像采集卡有1、2、4等不同的通道數,每個通道可以連接一個攝像機;圖像采集卡還有單色和彩色的區別。
一個典型的工業機器視覺系統包括以下部分:
(1)照明光源。
照明是影響機器視覺系統輸入數據的質量和應用效果的重要因素,EM78P153SN因此要為機器視覺系統精心選擇光源。常用的光源有白熾燈、熒光燈、汞燈和鈉光燈等。照明系統的照射方法有背向照明、前向照明、結構光照明和頻閃光照明等。背向照明時光源和攝像機在被測物兩側,它的優點是能獲得高對比度的圖像;前向照明時兆源和攝像機位于被測物的同側,這種方式便于安裝。結構光照明可以得到被測物的三維信息。環境光的變化對圖像質量也有影響,必要時可加防護屏。
(2)鏡頭。 ,
鏡頭由多片透鏡組成。鏡頭的兩個主要指標是孔徑和焦距。鏡頭孔徑大則透光能力強,可以在光線差的情況下得到質量好的圖像。孔徑一般標記在鏡頭上,例如“1:1.2”、“F1.2”等,表示該鏡頭的最大光圈值。比值后項的數字越小,鏡頭透光能力越大,例如“1:1.2”>“1:2.8”。焦距在鏡頭上標記為“f50”、“28mm”等。鏡頭孔徑與焦距的關系是:鏡頭孔徑=焦距/第一片透鏡直徑。例如,鏡頭焦距是150mm,第一片透鏡的直徑是37.5mm,則鏡頭孔徑-150/37.5=4,寫成1:4。目前,機器視覺系統實際使用的大部分是變焦鏡頭,它的焦距可以調整,其標記例如“f=35~105”、“6.0~60mm”等。變焦鏡頭一般會給出最廣角處和最長焦處鏡頭的最大光圈,例如“F3.5~4.5”。焦距值小時拍攝的范圍比較大,焦
距值大時可以把比較遠的物體拍攝清楚。需要精確測量物體幾何尺寸時,應將焦距調到比較大,可以在被測對象比較遠的距離拍攝,以減少畸變。
鏡頭安裝座有C與CS接口兩種,要注意與攝像機匹配。
鏡頭直徑有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等尺寸,應與攝像頭中圖像傳感器有效區域的大小相匹配。圖像傳感器中電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)使用比較普及;互補型金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,CMOS)近年來發展較快。
鏡頭光圈調節有手動和自動兩種。自動光圈鏡頭有一類是攝像機輸送視頻信號到鏡頭來控制,另一類則是攝像機輸送直流電壓到鏡頭來控制。
鏡頭焦距調節有手動和電動兩種。電動變焦鏡頭通過遙控裝置來改變焦距大小。
(3)攝像頭。
攝像頭既可以拍攝靜態圖像又可以拍攝動態圖像,而且容易實現用計算機控制拍攝。攝像頭分模擬攝像頭和數字攝像頭。數字攝像頭通過USB接口和計算機通信,使用比較方便,但是類似于鏡頭和機身做成一體的家庭用小攝像頭不適合在工業機器視覺系統使用。
速度要求很低的機器視覺系統也可以用數碼照相機獲取圖像。
(4)圖像采集卡。
模擬攝像頭需要周圖像采集卡把模擬信號轉換為數字信號。圖像采集卡有1、2、4等不同的通道數,每個通道可以連接一個攝像機;圖像采集卡還有單色和彩色的區別。