机器视觉系统的设计方法

ｐ ｉｔ ｆ ｅ ｉｎｎ ａ ｈｎ ｉｉｎｓ ｓｅ ， ｌｓ ｉ ｉｇ ｃ ｏ ｓｎ ｐ ， ｎ ｍ ｅ ａ ｅ ｈ ｏ ｔ ｆ ｏｎ ｓｏ ｓｇ ｉｇｍ ｃ ｉｅｖｓｏ ｙ ｔ ｍ ｃａ ｓｆ ｎ ， ｈ ｏ ｉｇｔ ｅ ｅ ｕ ｄ ｙ ｙ ｒｔ ｓｔ ｅｍ ｓ ｏ
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摘 要 ： 文章主要介绍 了机 器视觉 系统的概念和发展 历程 ， 绍 了机 器视 觉的组成和基本原理 ， 介 从工业
摄像 机 、 头 、 源、 镜 光 图像 采 集卡 几 方面 详 细 阐述 了机 器视 觉 系统 的设 计要 点 、 类 、 型 。 分 选
关键 词 ： 器视 觉 ； 机 系统组 成 ； 选型 方法
引 言
视觉 是人 类认知 世 界 的重要 手段 ， 类通 过视 觉 人
１１ 机 器 视 觉 的发 展 历 程 ．
机器 视 觉 技术 出 现于 ２ ０世 纪 中期 ， 最初 用 于 对 二维 图像 的 分析 和 识 别 ， 光学 字 符 识 别 、 如 工件 表 面
感知 外部 世界 信息 ，再 通过 大脑进 行相 应 的判断 ， 做
（ｈ ｎ ｅ ｅ ｒｈＩ ｔ ｔ ｆ ｈ ａＥ ｃ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｐＣ ｒｏａｉ ， ａ ｕ ｎ Ｔ ｅ２ ｄＲ ｓ ａｃ ｓｉ ｅｏ Ｃ ｉ ｌ ｔ ｎ ｓＴ ｃ ｎ ｌ ｙＧｒｕ ｏｐ ｒ ｏ Ｔ ｉ ａ ｎ ｔ ｕ ｎ ｅｒ ｃ ｏ ｔｎ ｙ Ｓ ａｘ ００ ２ ， ｈ ａ ｈ ｎｉ ３０４ Ｃ ｉ ） ， ｎ
技交 术流 一 பைடு நூலகம்
文 章编号 ：０ ６ ６ ６ （０ １ １－ ０ ４ ０ １０ — ２ ８ ２ １ ）１ ０２ —４
王运哲等 ： 机器 视 觉 系统 的设 计 方 法
机器视觉系统 的设计方法
王 运哲 ， 白雁 兵 ， 张 博
（ 中国 电子科技 集 团公 司 第二研 究所 ， 山西太原 ０ ０ ２ ） ３ ０ ４
用 系统 陆续 出 现 ， ０年代 中期 ， 省 理 工学 院（ Ｔ） ７ 麻 ＭＩ
人 工 智 能（ ） ＡＩ实验 室 正式开 设 “ 机器 视 觉 ” 程 ， 课 由国
控 制技 术 的发 展 ， 别是 Ｃ Ｄ、 Ｓ 、 特 Ｃ Ｄ Ｐ 图像 处理 、 式 模 识 别 、计 算 机视 觉 技术 的飞 速进 步 ，一 门新 兴 的 技
１ 机 器 视 觉 系统 概 述
一
２ 现代显示 Ａｄ ａ ｃｄＤｓ ｌ ４ ｖｎ ｅ ｉ ａ ｐｙ
Ｎｏ． ０ １ 总第１ ０ ｖ２１ ， ３ 期
收稿 日期 ：０ １ １ － ８ ２ １ — ０ １
王运 哲 等 ： 器 视 觉 系 统 的设 计方 法 机
（ ｏ ｕａｉｎ ｌ ｉｏ ， 理 论 在 ８ ｃ ｍｐ ｔｔ ａ ｖｓ ｎ）该 ｏ ｉ ０年代 成 为机 器
出相 应 的动作 。 机器 像人 一样 也有视 觉功 能是人 类 让 长久 以来 的梦想 ， 随着 计算机 、 工智 能、 学 、 人 光 电子 、
检 测 、 片解 读 、 航 显微 图像 判读 等 ， 本上 属于 图像 处 基
理 和识 别 的范 畴。２ ０世纪 ７ ０年代 ， 些机器 视 觉应 一
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｔ ｅ ａｔ ｌ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｓｒ ｔ ｈ ｒｉ ｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｏ ｃ ｐ ｉ ｎ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｌ ｒ ｃ ｓ ｆｍ ａ ｈｎ ａ ｃ ｏ ｎ ａ ｏ ｅ ｓ ｏ ｃ ｉｅ ｐ ｖｓｏ ｙ ｔ ｍ， ｈ ｏ ｐ ｎ ｎ ｎ ｕ ｄ ｍ ｅ ｔ ｌｈ ｏ ｙ ｏ ａ ｈｎ ｉｉｎ ｅ ｐ ｔ ｔ ｓｏ ａｎ ｉｉｎ ｓ ｓ ｅ ｔ ｅ ｃ ｍ ｏ ｅ ｔａ ｄｆ ｎ ａ ｎ ａ ｅ ｒ ｆｍ ｃ ｉｅ ｖｓｏ ， ｘ ａ ｉ ｅ ｎ ｍ ｉ ｔ ａ
视 觉研 究领域 中一 个十 分重 要 的理 论框 架 。到 了 ８ Ｏ
单进 行 配置 。 基于 Ｐ Ｃ 的系统体 现 了可靠 性高 、 Ｌ 集成
化 、 型 化 、 速化 的特 点 ， 用 简 便 ， 手快 ， 与 小 高 使 上 但 Ｐ — ＡＳ Ｄ系统相 比 ， 本较高 。 Ｃ Ｂ Ｅ 成 视 觉 系统 设计 时首 先 要选 择 适 合 自己 的运行 环 境 ， 觉组 成 的选择 主要 有下面 几 个步骤 。 视
中图分 类号 ：Ｎ ４ ． ９ Ｔ ９ ９１ ９ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｍａ ｈｎ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｅｈ ｄ ｃ ｉｅ Ｖｉｉｎ Ｓ ｓｅ Ｄｅ ｉｎ Ｍ ｔ ｏ
Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ － ｈ Ｂ ｎ ｉｇ ＺＨＡＮＧ ｎ ｚ ｅ， ＡＩ Ｙａ －ｂｎ ， Ｂｏ
术— — 机器 视 觉 （ ｃ ｉｅＶｓ ｎ ， 在 将 这一 梦 想 Ｍａ ｈｎ ｉｉ ）正 ｏ 变为 现实 。
际著名 学者 Ｂ Ｋ Ｐ Ｈ ｒ ． ． ． ｏｎ教授 讲授 。同时 ， ＴＡＩ ＭＩ 实 验 室 吸 引 了国 际上 许 多知 名 学 者参 与 机 器视 觉 的理
论、 法、 算 系统 设计 的 研 究 ， ａ ｉ Ｍａｒ 授 就 是 其 Ｄ ｖｄ ｒ教 中的 一位 ，他 于 １ ７ ９ ３年 应 邀在 ＭＩ ＡＩ Ｔ 实验 室领 导 个 以博 士生 为 主体 的研 究 小 组 ，９ ７年 提 出 了 不 １７ 同 于 “ 木 世 界 ” 分 析 方 法 的 计 算 视 觉 理 论 积