详解机器视觉检测系统的结构组成

在现代化工业生产中，机器视觉检测系统的应用已是十分普遍，它能代替人眼检测，利用机器做各种测量和判断，大大提升了检测精确度及生产效率。机器视觉系统是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域，相对来说是一个比较复杂的系统，下面就为大家详细介绍机器视觉检测系统的结构组成。

通常来说典型的工业机器视觉检测系统包括：照明光源、工业相机、工业镜头、图画采集卡、视觉处理软件、控制单元等。

1、照明光源
光源作为视觉检测系统的辅助成像器件，对成像质量的好坏往往能起到至关重要的作用。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的视觉光源，以达到最佳效果。常见的光源有：LED环形光源、低角度光源、背光源、条形光源、同轴光源、冷光源、点光源、线型光源和平行光源等。

2、工业镜头
镜头在机器视觉系统中主要负责光束调制，并完成信号传递。镜头类型包括：标准、远心、广角、近摄和远摄等，选择依据一般是根据相机接口、拍摄物距、拍摄范围、CCD尺寸、畸变允许范围、放大率、焦距和光圈等。

3、工业相机
工业相机在机器视觉系统中最本质功能就是将光信号转变为电信号，与普通相机相比，它具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。按照不同标准可有多种分类：按输出信号方式，可分为模拟工业相机和数字工业相机；按芯片类型不同，可分CCD工业相机和CMOS工业相机，这种分类方式最为常见。

4、图像采集卡
图像采集卡是机器视觉系统重要的一个部件，通常会以插入卡的形式安装在PC中，图像采集卡的主要工作是把相机输出的图像输送给电脑主机。它将来自相机的模拟或数字信号转换成一定格式的图像数据流，同时它可以控制相机的一些参数，比如触发信号，曝光/积分时间，快门速度等。图像采集卡直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等等。

5、视觉处理软件
机器视觉软件用来完成输入的图像数据的处理，然后通过一定的运算得出结果，这个输出的结果可能是PASS/FAIL信号、坐标位置、字符串等。常见的机器视觉软件以C/C++图像库，ActiveX控件，图形式编程环境等形式出现，可以是专用功能的(比如仅仅用于LCD检测，BGA检测，模版对准等)，也可以是通用目的的(包括定位、测量、条码/字符识别、斑点检测等)。

6、控制单元
控制单元包括有I/O、运动控制、电平转化单元等，一旦视觉软件完成图像分析(除非仅用于监控)，紧接着需要和外部单元进行通信以完成对生产过程的控制。简单的控制可以直接利用部分图像采集卡自带的I/O，相对复杂的逻辑/运动控制则必须依靠附加可编程逻辑控制单元/运动控制卡来实现必要的动作。

机器视觉检测系统的结构主要就是由以上六大部分组成，各部件相互配合工作，可实现视觉缺陷检测、污点检测、图像检测、瑕疵检测、尺寸测量等工作，使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，目前已被众多企业接受使用。