机器视觉系统概述主讲：金老师2016.01.01机器视觉系统概述照明光源镜头工业摄像机机器视觉是一门技术，该技术被广泛应用在生产制造等行业。可用来保证产品质量、控制生产流程、感知环境等。机器视觉系统是基于机器视觉技术为机器或自动化生产线建立的一套视觉系统。人类视觉机器视觉适应性适应性强，可在复杂及变化的环境中识别目标适应性差，容易受复杂背景及环境变化的影响智能具有高级智能，可运用逻辑分析及推理能力识别变化的目标，并能总结规律虽然可利用人工智能及神经网络技术，但智能很差，不能很好地识别变化的目标彩色识别能力对色彩的分辨能力强，但容易受人的心理影响，不能量化受硬件条件的制约，目前一般的图像采集系统对色彩的分辨能力较差，但具有可量化的优点灰度分辨力差，一般只能分辨64个灰度级强，目前一般使用256灰度级，采集系统可具有10bit、12bit、16bit等灰度级人类视觉机器视觉空间分辨力分辨率较差，不能观看微小的目标目前有4K×4K的面阵摄像机和12K的线阵摄像机，通过备置各种光学镜头，可以观测小到微米大到天体的目标速度0.1秒的视觉暂留使人眼无法看清较快速运动的目标快门时间可达到10微妙左右，高速像机帧率可达到1000以上，处理器的速度越来越快感光范围400nm-750nm范围的可见光从紫外到红外的较宽光谱范围，另外有X光等特殊摄像机环境要求对环境温度、湿度的适应性差，另外有许多场合对人有损害对环境适应性强，另外可加防护装置机器视觉技术功能缩短产品进入市场时间100%检测100%质量保证提高产量集成化生产精确测量改进生产流程及时过程监控高速检测精确机器人导航定位及配准装配检测PCB检测表面检测纹理分析遥感•医学图像分析•测量•一维码读取•OCR&OCV•匹配•印刷检测•Blob分析•光学行业•纸制品•药物•照相学和遥感•印刷•铁路运输•监控•航空宇航•造船•无线通信•交通•木材•等等•半导体•汽车制造•制陶业•化学业•电子部件及设备•食品业•玻璃业•生命科学•医学•钢铁•矿业光源CCD/CMOS图像传感器镜头被测物体模拟视频流摄像机图像采集卡图像内存中数字图像应用结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm机器视觉软件FGI/O光源CCD/CMOS图像传感器镜头被测物体图像数据数字摄像机（USB/1394a/1394b/GigE/CameraLink）图像内存中数字图像应用结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm机器视觉软件FGI/O光源CCD/CMOS图像传感器镜头被测物体模拟图像数据智能摄像机图像内存中数字图像应用结果孔半径1233.147mm3.052mm2.785mm机器视觉软件FGI/O机器视觉系统中部件包括：◦光源、工业摄像机、图像采集卡、镜头、图像处理设备等。机器视觉市场包括:◦部件生产商◦代理商◦系统集成商照明光源高频荧光灯卤素灯LED灯可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；反应快捷，可在10us或更短的时间内达到最大亮度；电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；可根据客户的需要，进行特殊设计。暗视野亮视野杂散光杂散光直射光直射光常应用于检测平滑表面上变化的部分如：划痕、刀痕、边缘TCLTCLTCI照射物白色光(混合色)蓝色其它颜色被吸收白光红光蓝光绿光偏光板偏光镜片光源A光源B镜头例如：使用HV1303UM拍摄视野为440mm*330mm拍摄距离为2500mm放大率物距像距焦距物高像高LLhhm/'/')/11(mfL)1('mfL)/11/(mLfffLhmhh/)('/'ffLhmhh/)'('分辨率单位：lp/mm影响因素：镜头结构、材质、加工精度镜头的相对孔径越大，分辨率越高光波长度，波长越短分辨率越高视场中心较边缘分辨率高同档次的固定焦距镜头较变焦镜头分辨率高短焦镜头一般边缘分辨率较中心低，长焦镜头一般中心较边缘分辨率低。理想光学系统的最小分辨距离b=(0.61λ)/nsinωmax其中，λ为光的波长n为像空间介质折射率ωmax为像方孔径角当镜头对无限远成像，...
