什么是机器视觉系统

机器视觉在自动测量系统中的应用越来越普及。原因是越来越多的信息需要从相机中提取，而不是从特殊的传感器中。相机可以用来提取温度信息、测量尺寸和检查对象是否存在也提供了许多其他有用的信息。这使得它在质量测试中得到了广泛的应用，在机械控制和机器人指导应用程序中，所有这些应用程序在选择控制硬件和软件时都有独特的需求和挑战。

1、什么是机器视觉系统？

机器视觉系统BA6208主要研究使用计算机模拟人类的视觉功能，通过摄像机获取图像，然后将其转换为数字图像信号，然后发送到计算机，使用软件获取所需的信息，正确计算和判断数字图像处理算法和识别算法，并根据识别结果控制现场的设备动作，识别客观世界中的三维场景和对象。就功能而言，典型的机器视觉系统可分为图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分，计算机视觉是从图像或多维数据中研究和试图获得的“所需信息”人工智能识别系统。广泛应用于医学、军事、工业、农业等诸多领域中。

2、处理能力

强大的处理能力可以直接影响视觉系统的操作算法和决策速度。单摄像头条形码检测系统所需的处理能力明显低于多摄像头三维视觉系统。I/O或机器视觉系统，如闭环运动控制，需要更高的处理能力来确保视觉组件和I/O运动控制部件可以稳定运行。为了减少图像处理时间，一些制造商现在使用同构处理来运行视觉算法。采用同构处理方法CPU和GPU、FPGA或DSP处理图像的组合比单独使用其中一个组件要快得多。同构处理可以减少图像处理所需的时间，甚至允许图像作为闭环控制算法的输入。重要的是要充分理解系统所需的算法和时间，然后再选择视觉系统所需的控制器。

3、相机支持

图像采集中使用的相机数量和通信总线类型也会影响控制器的选择。在选择应用程序所需的相机后，请确保控制器能够支持使用相机的通信总线。机器视觉应用程序中常用的两条工业标准总线是USB3Vision和GigEVision。这些标准允许控制器使用标准USB3.0或以太网端口连接摄像头，这在消费者和工业计算机中很常见。这两个标准可以通过集线器或交换机将多个摄像头连接到一个端口。这是一种可行的方法，可以在系统中添加更多的摄像头，但请记住，连接到集线器的每个摄像头同一集线器的其他相机共享带宽。此外，大多数消费者级交换机不支持以太网电源（PoE）等待特定功能。如果您打算使用这些功能，或者您的系统没有足够的带宽来共享多个相机，您可能需要选择一个具有多个独立控制端口的控制器，这样每个相机都可以获得完整的带宽。

4、I/O功能

大多数机器视觉系统需要一些基本的数字I/O触发相机或读取编码器。例如，视觉系统使用安装在传送带上方的摄像机来检测传送部件。困难在于如何在部件正下方移动相机时拍摄图像，除非系统能够跟踪传送带的位置。解决这一问题的一种常见方法是使用编码器读取传送带的位置，并通过将零件与传送带之间的时间间隔触发相机。如果传送带上的零件间距不均匀，可以使用接近传感器的触发相机。

一些机器视觉系统可能需要更高级的I/O函数。在某些材料分析的应用中，通常需要将图像与测量数据同步，以便图像中的事件可以与测量数据相关联。想象一下应用程序，当施加外力时，使用相机和应变计测量复合材料的弯曲程度和负载。这些同步数据可以用来了解材料在外力作用下的行为，甚至测量材料的断裂点。此级别的同步需要图像采集和I/O它们可以紧密集成，这样测量数据就可以准确地标记时间，或者相机和测量设备可以共享相同的时钟。在选择控制器之前，您需要知道您的控制器I/O和同步需求。基本测量，如触发或非同步测量，I/O需求，您可以选择集成或网络分布式I/O控制器。对于更复杂的I/O需求，可以选择集成I/O或通过EtherCAT确定性通信协议连接I/O设备控制器。

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