机器视觉系统概念是什么

机器视觉系统概念是什么？

机器视觉技术是计算机科学的一个重要分支，它涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光学、机械等多个领域。自起步发展至现在，已经有三十多年的历史。其功能及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广。其中特别是CCD工业摄像机、智能相机、ARMFPGA、图像处理和模式识别等技术的快速发展，极大地推动了机器视觉系统的发展。

简言之，机器视觉就是用机器代替人眼来作各种测量和判断。在生产线上，人来作这类测量和判断会因疲劳，个人之间的差异等等产生误差和错误；但机器却会不知疲倦地，稳定地进行下去。

使用机器视觉的优点为：

（1）非接触测量，对观测与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高了系统的可靠性；

（2）具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围；

（3）长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。

（4）可以在恶劣环境下工作。

一个完整的机器视觉系统的主要工作过程如下：

（1）工件定位检测器探测到物体已运动至接近摄像机视野的中心，向图像采集卡发送触发脉冲；

（2）图像采集卡按事先设定的程序和时延，分别向摄像机和照明设备发出起动脉冲；

（3）工业摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描；或者摄像机在起动脉冲来到之前处于等待状态，起动脉冲来到后起动一帧扫描；

（4）工业摄像机开始新的一帧扫描之前，打开曝光机构，曝光时间可以事先设定；

（5）另一个起动脉冲打开灯光照明，灯光开启时间应与摄像机曝光时间匹配；

（6）工业摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出；

（7）图像采集卡接收模拟视频信号并通过A/D将其数字化，或者直接接收工业摄像机数字化之后的数字视频，近几年来由于科技的迅猛发展，图像采集卡这种模拟信号转数字信号的形式已渐渐被工业数字摄像机所代替，工业数字摄像机自带I/O,可直接外触发，拥有完整的SDK开发包，功能强大，笔者使用过MV-EM系列千兆网工业数字相机，如果大家有兴趣可以关注了解一下工业数字相机的基本构成及用途；

（8）图像采集卡将数字图像放到处理器或者计算机的内存中；

（9）处理器对图像进行处理、分析、识别，获得测量结果，或逻辑控制值；

（10）处理结果控制流水线的动作；或进行定位，纠正运动的误差等。

从上述的工作流程可以看出，机器视觉系统是一种比较复杂的系统，因为大多数系统的监控对象都是运动物体，系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要，这些给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。在一些应用领

域，例如机器人、飞行物制导等，整个系统或者系统的一些部件的重量、体积和耗电量都会有严格的要求。所以说，机器视觉是图像处理系统中最复杂的系统，需要在开发和设计中投入更多的精力。

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