。
視場,表示攝像頭所能觀測到的大范圍,通常以角度表示,一般說來,視場越大,觀測范圍越大。
工作距離,是指鏡頭到被攝物體的距離,工作距離越長,成本越高。
在設(shè)計機(jī)器視覺系統(tǒng)時,要選擇參數(shù)與用戶需求相匹配的鏡頭。
工業(yè)相機(jī)
在機(jī)器視覺系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)必不可少,它就像人眼一樣,用來捕獲圖像。相機(jī)按其感光器的不同,可分為:CCD相機(jī);CMOS 相機(jī)。
CCD—Charge Coupled Device
CMOS —Complementary MetalOxide Semiconductor
CCD相機(jī)的成本較高 ,但成像品質(zhì)
、成像通透性、色彩的豐富性等較CMOS相機(jī)出很多
。
CCD相機(jī)按其使用的CCD感光元件可分為線陣式和面陣式兩大類 。
線陣相機(jī),是呈“線”狀的 ,對圖像的信息只能以行為單位進(jìn)行處理
,分辨率高,速度快
,主要應(yīng)用于工業(yè)
、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域中
,相配套的機(jī)器視覺系統(tǒng)上
。
面陣式相機(jī)則一次可以獲得整幅圖像的信息,價格相對便宜 。
圖像采集單元
圖像采集單元中重要的元件是圖像采集卡 ,它是圖像采集單元與圖像處理單元的接口,用來將采集到的圖像進(jìn)行數(shù)字化
,并輸入
、存儲到計算機(jī)中。
圖像處理單元包含大量圖像處理算法。在取得圖像后,用這些算法對數(shù)字圖像進(jìn)行處理,分析計算,并輸出結(jié)果。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)與人機(jī)界面
在完成圖像采集和處理工作之后,需要將圖像處理的結(jié)果輸出,并做出與結(jié)果相匹配的動作,如剔廢、報警等,并通過人機(jī)界面顯示生產(chǎn)信息。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的原理
通過光學(xué)系統(tǒng),將需要拍攝的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成為圖像信號,再將圖像信號傳送至圖像采集卡,并根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。
圖像處理單元對這些數(shù)字信號進(jìn)行有效地運(yùn)算并獲得拍攝目標(biāo)的特征值,從而根據(jù)判別的結(jié)果來指揮設(shè)備進(jìn)行相對應(yīng)的動作。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的流程
這張圖,是一個完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)架圖。
以安瓿注射劑中異物自動燈檢為例,該機(jī)器視覺系統(tǒng)的工作流程如下:
首先,待檢的安瓿瓶由機(jī)械輸送裝置輸送至檢測工位,PLC發(fā)出“物體已到達(dá)”信號。
隨后,相機(jī)(camera and lens)和光源(light source)被觸發(fā)并同步開啟,對待檢安瓿瓶中液體進(jìn)行圖像獲取。
接著,獲取到的藥液狀態(tài)圖像在圖像采集卡(image processing hardware)中進(jìn)行數(shù)字化,并將被數(shù)字化的圖像存儲在計算機(jī)中。
然后,所存儲的信息被運(yùn)到圖像處理軟件,對數(shù)字圖像信號進(jìn)行處理與異物特征分析,判斷液體質(zhì)量是否合乎要求并做出決策
,如好品GOOD,壞品NOTGOOD
。
由控制系統(tǒng),如PLC指揮某特定裝置執(zhí)行上述決策,即將好品和壞品通過不同的輸出通道分選開來,并在人機(jī)界面上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。
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