机器视觉系统由哪几部分组成 机器视觉的工作原理是什么

一、什么是机器视觉系统

视觉是人类观察和认知世界的重要手段，随着信息技术的发展，人类逐渐把这种技能赋予计算机、机器人或者其他智能机器，这就是我们今天所要提到的机器视觉技术，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。

机器视觉系统是一种模仿人类视觉系统工作原理的系统，通过摄像头、图像处理算法和人工智能技术，实现图像或视频的识别、分析和理解。机器视觉系统在工业、医疗、农业、交通等领域有着广泛的应用。

二、机器视觉系统由哪几部分组成

机器视觉系统在信息化时代正扮演着越来越重要的角色，一般完整的机器视觉系统由以下六个部分组成：

1、照明（光源）

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素。光源系统的设计非常重要，它与输入数据直接相关，即图像的质量和应用效果。工程师需要首先确定有效的照明条件，并根据用户需求和产品特性选择相应的照明设备，以确保在这种照明条件下生成的图像可以突出显示用户所需的目标信息特征。光源通常分为可见光源和不可见光源。工业上通常使用的可见光源是LED、卤素灯、荧光灯等。不可见光源主要是近红外光、紫外光、X射线等。LED光源是一种广泛应用于教学的机器视觉光源，具有高效率、长寿命、防潮、抗震、节能环保的特点。这是工程师在设计照明系统时的选择。不可见光源主要用于满足某些特定需求，例如管道焊接过程的检测，因为不可见光的穿透只能到达检测点。

2、镜头

镜头是机器视觉系统中的重要组件，其作用是光学成像。镜头的主要参数是焦距、景深、分辨率、工作距离和视场。景深是指镜头可以获取图像时，被摄物体与焦点前后之间的距离范围。视场表示摄像机可以观察到的范围，通常以角度表示。一般来说，视野越大，观察范围越大。工作距离是指镜头与被摄物体之间的距离。工作距离越长，成本越高。在设计机器视觉系统时，请选择参数符合用户需求的镜头。

3、工业相机

在机器视觉系统中，工业相机必不可少。它们就像人的眼睛，用于捕获图像。工业相机根据感光器的不同可分为：CCD相机和CMOS相机。CCD照相机的成本较高，在机器视觉系统中，工业相机必不可少。它们就像人的眼睛，用于捕获图像。工业相机根据感光器的不同可分为：CCD相机和CMOS相机。CCD照相机的成本较高，但成像质量，成像透明度和色彩丰富度比CMOS照相机要好得多。CCD摄像机根据其使用的CCD感光元件可以分为线阵式和面阵式两种。线阵式CCD相机采用“线”的形式，并且图像信息只能以行为为单位进行处理，分辨率高、速度快。它主要用于工业，医疗，科研等领域相配套的机器视觉系统上。面阵式相机可以一次获取整个图像的信息，价格相对便宜。

4、图像采集单元

图像采集单元中的重要因素是图像采集卡，它是图像采集单元和图像处理单元之间的接口。它用于数字化获取的图像，并将其输入并存储在计算机中。

5、图像处理单元

包含大量图像处理算法。采集图像后，使用这些算法处理数字图像，进行分析和计算，然后输出结果。

6、执行器和人机界面

完成图像采集和处理工作后，需要输出图像处理结果，并进行与结果相匹配的操作，例如剔除不良品，报警等，并通过人机界面显示生产信息。

三、机器视觉的工作原理是什么

机器视觉的原理很简单：

机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能，并根据判别结果指导设备执行相应的动作。

四、机器视觉系统有哪些特点

机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉。

同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。

而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。