科技论文
实时机器视觉系统的组成部分
发布06/07/2018
作者:Jerry Leitz,运动控制现场工程总监
机器视觉过程包括检查图像和提取信息的算法,做出必要的决策,并实时运行必要的检查。机器视觉系统之间的通信是由一个离散的I/O信号或数据通过串行连接传递到记录或使用信息的设备上。实时机器视觉系统的主要组成部分包括图像传感器、照明、通信、视觉处理和镜头。
照明
机器视觉系统通过分析物体反射的光来形成图像,而不是分析物体本身。因此,机器视觉照明涉及到光源及其相对于摄像机和部件的位置。特定的照明技术可以增强图像,消除某些特征,同时增强其他特征。照明照亮被检查的部件,使其特征突出,从而清晰地被相机捕捉到。
镜头
镜头捕捉图像并将其传送到相机的图像传感器。镜头的价格和光学质量各不相同。因此,使用的镜头会影响捕获图像的分辨率和质量。大多数实时机器视觉系统摄像机提供两种镜头类型:固定镜头和可更换镜头。可更换的镜头可以是cs支架或c支架,良好的延伸和镜头组合可以产生高质量的图像。固定镜头依赖于自动对焦,可以自动调整机械或液体镜头,可以自动聚焦在他们喜欢的部分。自动对焦镜头的特点是从预定的距离具有固定的视场。
图像传感器
相机捕捉高质量图像的能力取决于相机的镜头和图像传感器。图像传感器依靠互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)技术将光子(光)转化为电子(电信号)。图像传感器捕捉光线并将其转换为数字图像,同时平衡灵敏度、动态范围和噪声。图像传感器的分辨率越高,图像的细节和精确测量就越多。
视觉处理
视觉处理需要从数字图像中提取信息。它可以在外部或内部独立的视觉处理系统中进行。视觉处理由软件执行的不同步骤组成。图像从传感器获取,处理软件定位所需的特征,运行测量,并将其与规格进行比较,然后做出决定,并传达最终结果。
通信
所有机器视觉元件必须与其他机器元件轻松、快速地连接和协调。通过串行连接将离散的I/O信号或数据发送到使用信息或记录信息的设备,从而促进连接和协调。离散的I/O点可以连接到PLC, PLC使用这些信息来控制指示器或工作单元。
所有这些实时机器视觉组件一起工作,以提供准确的规格。系统算法确保所有组件进行通信,以评估流程并实时交付所需的解决方案。