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件,即运用复杂光学器件和软件相结合直接指导制造过程。
f尽管机器视觉应用各异,但都包括以下几个过程;
■图像采集
光学系统采集图像,图像转换成模拟格式并传入计算机存储器。
■图像处理
处理器运用不同的算法来提高对结论有重要影响的图像要素。
■特性提取
处理器识别并量化图像的关键特性,例如印刷电路板上洞的位置或者连接器上引脚的个数。然后这些数据传送到控制程序。
■判决和控制
处理器的控制程序根据收到的数据做出结论。例如:这些数据包括印刷电路板上的洞是否在要求规格以内或者一个自动机器如何必须移动去拾取某一部件。机器视觉系统解析
典型的视觉系统一般包括:光源、光学系统,相机、图像处理单元(或图像采集卡)、图像分析处理软件、监视器、通讯输入输出单元等。图像采集
图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的数据,它直接影响到系统的稳定性及可靠性。一般利用光源、光学系统,相机、图像处理单元(或图像捕获卡)获取被测物体的图像。
■光源
光源和影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少30的应用效果。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,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源,这主要是因为可见光容易获得,价格低,并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是,这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例,在使用的第一个100小时内,光能将下降15,随着使用时间的增加,光能将不断下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面,环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能,使输出的图像数据存在噪声,一般采用加防护屏的方法,减少环境光的影响。由于存在上述问题,在现今的工业应用中,对于某些要求高的检测任务,常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。
由光源构成的照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中,背向照明是被测物放在光源和相机之间,它的优点是能获得高对比度的图像;前向照明是光源和相机位于被测物的同侧,这种方式便于安装;结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变,
f解调出被测物的三维信息;频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,要求相机的扫描速度与光源的频闪速度r
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