系统构成与工作原理
系统构成
典型的视觉系统一般包括光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元(或图像采集卡)、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。
工作原理
视觉系统的输出并非图像视频信号，而是经过运算处理之后的检测结果(如尺寸数据)。通常，机器视觉检测就是用机器代替肉眼来做测量和判断。
首先采用CCD照相机将被摄取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。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如：面积、长度、数量、位置等。最后，根据预设的容许度和其他条件输出结果，如：尺寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格、有/无等。上位机(如PC和PLC)实时获得检测结果后，指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作(如定位和分类)。
系统分类
从视觉系统的运行环境分类，可分为PC—BASED系统和PLC—BASED系统。基于PC的系统利用了其开放性、高度的编程灵活性和良好的Windows界面，同时系统总体成本较低。PC—Based系统内含高性能图像采集卡，一般可接多个镜头，并提供库函数支持。目前世界一流的PC—Based视觉系统生产厂商美国DataTranslation公司，其MACH系列(如DT3155)和MV系列PCI工业视觉卡已经成为业界标准;配套软件方面，32位SDKforWindows95/98/NT提供C/C++编程用DLL，DTActiveOpenLayer可视化控件提供VB和VC++下的图形化编程环境，而DTVisionFoundry则是Windows下面向对象的机器视觉组态软件，用户可用它快速开发复杂高级的应用。类似的还有美国NI公司，该公司将机器视觉和运动控制功能与其被广泛应用的Labview虚拟仪器软件相结合，效果显著。
与美国公司大力发展PC结构相比，日本和德国公司在PLC—Based系统方面走在前列。在PLC系统中，视觉的作用更像一个智能化的传感器，图像处理单元独立于系统，通过串行总线和I/O与PLC交换数据。日本松下公司的ImageCheckerM100/M200系统可说是这方面的代表。该系统利用高速专用ASIC进行256级灰度检测，带逻辑条件和数学运算功能。系统软件固化在图像处理器中，通过类似于游戏键盘的简单装置对显示在监视器中的菜单进行配置，开发周期短，系统可*性高，其新一代产品A110/A210体现了集成化、小型化、高速化和低成本的特点。欧姆龙、Keyence等公司也有类似的系统，但在技术性能上相对简单，更适用于进行有无判别或形状匹配等。而德国Siemens公司的智能化PROFIBUS工业视觉系统SIMATICVS710提供了一体化的、分布式的高档图像处理方案，它将处理器、CCD、I/O集成在一个机箱内，提供PROFIBUS的联网方式或集成的I/O和RS232接口，更重要的是通过PCWINDOWS下的ProVision软件进行组态。VS710第一次将PC的灵活性、PLC的可靠性、分布式网络技术和一体化设计结合在一起，使得西门子在PC和PLC体系之间找到了完美的平衡。