机器视觉系统的组成
发布时间:2014/7/2 23:29:59 访问次数:980
一个典型的工业机器视觉系统包括以下部分:
(1)照明光源。
照明是影响机器视觉系统输入数据的质量和应用效果的重要因素,EM78P153SN因此要为机器视觉系统精心选择光源。常用的光源有白炽灯、荧光灯、汞灯和钠光灯等。照明系统的照射方法有背向照明、前向照明、结构光照明和频闪光照明等。背向照明时光源和摄像机在被测物两侧,它的优点是能获得高对比度的图像;前向照明时兆源和摄像机位于被测物的同侧,这种方式便于安装。结构光照明可以得到被测物的三维信息。环境光的变化对图像质量也有影响,必要时可加防护屏。
(2)镜头。 ,
镜头由多片透镜组成。镜头的两个主要指标是孔径和焦距。镜头孔径大则透光能力强,可以在光线差的情况下得到质量好的图像。孔径一般标记在镜头上,例如“1:1.2”、“F1.2”等,表示该镜头的最大光圈值。比值后项的数字越小,镜头透光能力越大,例如“1:1.2”>“1:2.8”。焦距在镜头上标记为“f50”、“28mm”等。镜头孔径与焦距的关系是:镜头孔径=焦距/第一片透镜直径。例如,镜头焦距是150mm,第一片透镜的直径是37.5mm,则镜头孔径-150/37.5=4,写成1:4。目前,机器视觉系统实际使用的大部分是变焦镜头,它的焦距可以调整,其标记例如“f=35~105”、“6.0~60mm”等。变焦镜头一般会给出最广角处和最长焦处镜头的最大光圈,例如“F3.5~4.5”。焦距值小时拍摄的范围比较大,焦
距值大时可以把比较远的物体拍摄清楚。需要精确测量物体几何尺寸时,应将焦距调到比较大,可以在被测对象比较远的距离拍摄,以减少畸变。
镜头安装座有C与CS接口两种,要注意与摄像机匹配。
镜头直径有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等尺寸,应与摄像头中图像传感器有效区域的大小相匹配。图像传感器中电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)使用比较普及;互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,CMOS)近年来发展较快。
镜头光圈调节有手动和自动两种。自动光圈镜头有一类是摄像机输送视频信号到镜头来控制,另一类则是摄像机输送直流电压到镜头来控制。
镜头焦距调节有手动和电动两种。电动变焦镜头通过遥控装置来改变焦距大小。
(3)摄像头。
摄像头既可以拍摄静态图像又可以拍摄动态图像,而且容易实现用计算机控制拍摄。摄像头分模拟摄像头和数字摄像头。数字摄像头通过USB接口和计算机通信,使用比较方便,但是类似于镜头和机身做成一体的家庭用小摄像头不适合在工业机器视觉系统使用。
速度要求很低的机器视觉系统也可以用数码照相机获取图像。
(4)图像采集卡。
模拟摄像头需要周图像采集卡把模拟信号转换为数字信号。图像采集卡有1、2、4等不同的通道数,每个通道可以连接一个摄像机;图像采集卡还有单色和彩色的区别。
一个典型的工业机器视觉系统包括以下部分:
(1)照明光源。
照明是影响机器视觉系统输入数据的质量和应用效果的重要因素,EM78P153SN因此要为机器视觉系统精心选择光源。常用的光源有白炽灯、荧光灯、汞灯和钠光灯等。照明系统的照射方法有背向照明、前向照明、结构光照明和频闪光照明等。背向照明时光源和摄像机在被测物两侧,它的优点是能获得高对比度的图像;前向照明时兆源和摄像机位于被测物的同侧,这种方式便于安装。结构光照明可以得到被测物的三维信息。环境光的变化对图像质量也有影响,必要时可加防护屏。
(2)镜头。 ,
镜头由多片透镜组成。镜头的两个主要指标是孔径和焦距。镜头孔径大则透光能力强,可以在光线差的情况下得到质量好的图像。孔径一般标记在镜头上,例如“1:1.2”、“F1.2”等,表示该镜头的最大光圈值。比值后项的数字越小,镜头透光能力越大,例如“1:1.2”>“1:2.8”。焦距在镜头上标记为“f50”、“28mm”等。镜头孔径与焦距的关系是:镜头孔径=焦距/第一片透镜直径。例如,镜头焦距是150mm,第一片透镜的直径是37.5mm,则镜头孔径-150/37.5=4,写成1:4。目前,机器视觉系统实际使用的大部分是变焦镜头,它的焦距可以调整,其标记例如“f=35~105”、“6.0~60mm”等。变焦镜头一般会给出最广角处和最长焦处镜头的最大光圈,例如“F3.5~4.5”。焦距值小时拍摄的范围比较大,焦
距值大时可以把比较远的物体拍摄清楚。需要精确测量物体几何尺寸时,应将焦距调到比较大,可以在被测对象比较远的距离拍摄,以减少畸变。
镜头安装座有C与CS接口两种,要注意与摄像机匹配。
镜头直径有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等尺寸,应与摄像头中图像传感器有效区域的大小相匹配。图像传感器中电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)使用比较普及;互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,CMOS)近年来发展较快。
镜头光圈调节有手动和自动两种。自动光圈镜头有一类是摄像机输送视频信号到镜头来控制,另一类则是摄像机输送直流电压到镜头来控制。
镜头焦距调节有手动和电动两种。电动变焦镜头通过遥控装置来改变焦距大小。
(3)摄像头。
摄像头既可以拍摄静态图像又可以拍摄动态图像,而且容易实现用计算机控制拍摄。摄像头分模拟摄像头和数字摄像头。数字摄像头通过USB接口和计算机通信,使用比较方便,但是类似于镜头和机身做成一体的家庭用小摄像头不适合在工业机器视觉系统使用。
速度要求很低的机器视觉系统也可以用数码照相机获取图像。
(4)图像采集卡。
模拟摄像头需要周图像采集卡把模拟信号转换为数字信号。图像采集卡有1、2、4等不同的通道数,每个通道可以连接一个摄像机;图像采集卡还有单色和彩色的区别。