對于系統(tǒng)任務(wù)為類別識別的機(jī)器視覺系統(tǒng),其工作流程首先是對未知物體進(jìn)行度量,并確定一組特征的度量值,接下來將得到的數(shù)值送到一個實(shí)現(xiàn)決策規(guī)則的過程中去,這種決策的規(guī)則一般用一個子程序?qū)崿F(xiàn),最后程序?qū)Χ攘恐颠M(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)所度量的值確定物體最可能屬于的類別,可用以下圖例表述:
典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)一般是由光源、光學(xué)鏡頭、攝像機(jī)、傳感器、圖像分析處理軟件、通訊接口等部分組成的。機(jī)器視覺基本結(jié)構(gòu)示意圖如下:
1、光源:在目前的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中,好的光源與照明方案往往是整個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵,光源與照明方案的配合應(yīng)盡可能地突出物體特征量,在物體需要檢測的部分與那些不重要部份之間應(yīng)盡可能地產(chǎn)生明顯的區(qū)別。其中 LED 光源憑借其諸多的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代機(jī)器視覺系統(tǒng)中得到越來越多的應(yīng)用。
2、光學(xué)鏡頭:光學(xué)鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,在機(jī)器視覺系統(tǒng)中非常重要。鏡頭的主要性能指標(biāo)有焦距、光闌系數(shù)、倍率、接口等。
3、相機(jī):相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)獲取原始信息的最主要部分,目前主要使用的CMOS相機(jī)和CCD相機(jī)。目前 CCD 攝像機(jī)以其小巧、可靠、清晰度高等特點(diǎn)在各大領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
4、圖像采集卡:在基于 PC 機(jī)的機(jī)器視覺系統(tǒng)中,圖像采集卡是控制攝像機(jī)拍照,完成圖像采集與數(shù)字化,協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的重要設(shè)備。
5、視覺傳感器:基于 PC 機(jī)的機(jī)器視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒有模塊化,安裝不方便,可移植性差,特別是與工業(yè)廣泛使用的PLC 接口比較麻煩。從軟件和硬件開發(fā)兩個方面來考慮,都需要一種更適合工業(yè)需求的機(jī)器視覺組件。