1 引言
机器视觉是利用光电成像系统采集被控目标的图像,经计算机或专用的图像处理模块进行数字处理,根据图像的像素分布、亮度和颜色等信息,进行尺寸、形状、颜色等的识别。这样www.cechina.cn,就把计算机的快速性、可重复性,与人眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合,大大提高了生产的柔性和自动化程度。
2 基于PC的机器视觉系统的基本结构
图1是基于PC的机器视觉系统在啤酒生产线上空瓶检测系统中的应用。由图1可知,该系统主要由相机、镜头、光源、图像采集卡、PC平台和控制单元等六部分组成,各个部分之间相互配合,最终完成对酒瓶的质量检测和剔除。下面以图1为例,对各个组成部分的功能和选型进行介绍。
图1 机器视觉空瓶检测框图
3 相机
目前工业用相机主要有CCD和CMOS两种。CMOS相机起步较晚,所摄取的画面质量也不是很好,所以主要用在图像品质要求不是很高的产品上,比如手机附带的相机大多数采用CMOS相机。CCD相机比CMOS相机更灵敏,在昏暗的光照下可以照出较好的相片,因此工业上应用较为普遍的是CCD相机。CCD(Charge Coupled Device)是一种半导体光学器件。该器件具有光电转换、信息存储和延时等功能,并且集成度高、能耗小,故一出现就在固体图像传感、信息存储和处理等方面得到广泛应用。在选择相机时控制工程网版权所有,主要有以下几个方面的问题要考虑:
3.1 相机的扫描方式
相机按照扫描方式可以分为面扫描和线扫描相机。顾名思义。
(1) 线扫描相机是指对物体进行行扫描的相机www.cechina.cn,线扫描相机又可分为隔行扫描和逐行扫描。线扫描相机适用于以下情况:
●对固定的物体做一维的测量;
●对象物体处于运动状态;
●需处理可旋转圆柱体的边缘图像;
●需要对象物体的高分辨率图像,而又要考虑价格因素等,其他情况下可以考虑使用。
(2) 面扫描相机
线扫描相机的特点是运动平稳、速度跟踪精度高、光源强度要求高。目前,线扫描相机的分辨率已经达到几千,检测速率也达到60桢/秒甚至更高。面扫描相机一次只能拍摄一副图像。由于面扫描相机的自身局限性,使其不适于动态目标连续无遗漏的高精度检测。但是,针对其工作原理,采用以下技术:
●选用桢传送或行间传送CCD;
●采用高速快门(电子快门);
●采用单场技术;
●选用高频光源等控制工程网版权所有,是完全可以进行动态图像的实时采集的CONTROL ENGINEERING China版权所有,满足工业在线检测的要求。
3.2 相机的颜色
工业相机按颜色可以分为黑白和彩色相机。其中,黑白相机比彩色相机的分辨率高,而且数据采集速度快。随着相机制造技术的不断发展,现在,彩色相机也越来越