机器视觉系统组成有哪些且有什么作用

　　在工业4.0时代，我国智能制造快速发展，传统的编程来执行单一的机器人已经无法满足目前的工业自动化需求。在很多工业生产环境下，需为工业机器人安装“一双眼睛”，即机器视觉成像感知系统，使机器人具备识别、分析、处理等更高级的功能，可以正确对目标场景的情况进行辨别与分析，做到灵活地自行处理出现的问题。

　　机器视觉系统的主要功能是模拟人眼视觉成像与人脑智能判断和决策功能，采用图像传感技术获取目标对象的图像信息，通过对图像信息提取、处理并理解，最终用于机器系统对目标实施测量、检测、识别与定位等任务，或用于机械人自身的伺服控制。

　　下面我们了解机器视觉系统的组成：

　　常见的机器视觉系统可以划分为：图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。基于PC的视觉系统具体由如图1所示的几部分组成：

　　1.工业相机与工业镜头——这部分属于成像器件，通常的视觉系统都是由一套或者多套如此一来的成像系统组成，如果有多路相机，可由图像卡切换来获取图像数据，也可由同步控制同时获取多相机通道的数据。根据应用的需用相机可能是非标准的逐行扫描信号、线扫描信号、高分辨率信号，也可能是输出标准的单色视频(RS-170/CCIR)、复合信号(Y/C)、RGB信号等。

　　2.传感器——通常以光纤开关、接近开关等的形式出现，用以辨别被测对象的位置和情况，告知图像传感器进行正确的采集。

　　3.图像采集卡——通常以插入卡的形式安装在PC中，图像采集卡的主要工作是把相机输出的图像输送给电脑主机。它将来源于相机的模拟或数字信号转换成图像数据流，同时它可以控制工业相机的一些参数，例如触发信号，曝光/积分时间，快门速度等。图像采集卡通常有其他的硬件结构以针对其他类型的工业相机，同时也有其他的总线形式，例如PCI、PCI64、CompactPCI，PC104，ISA等。

　　4.光源——作为辅助成像器件，对成像 质量 的优劣 通常 能起到 非常重要 的作用 ，常见包括：各种形状的LED灯、高频荧光灯、光纤卤素灯等。

　　5.PC平台——工业级pc电脑是视觉系统的核心，在这里完成图像数据的处理和大量的控制逻辑，对于需要检测类型的应用，通常都需用较高频率的CPU，如此一来可以降低处理的时间。同时，为了减少工业现场电磁、振动、灰尘、温度等对电脑的影响，必须挑选工业级的电脑。

　　⑥视觉处理软件——机器视觉软件用来完成输入的图像数据的处理，然后通过一定的运算得出结果，这个输出的结果可能是PASS/FAIL信号、坐标位置、字符串等。常见的机器视觉软件以C/C++图像库，ActiveX控件，图形式编程环境等形式出现，可以是专用功能的(例如仅仅用于LCD检测，BGA检测，模版对准等)，也可以是通用目的的(包括定位、测量、条码/字符识别、斑点检测等)。

　　⑦控制单元(包含I/O、运动控制、电平转化单元等)——一旦视觉软件完成图像分析，紧接着需要和外部单元进行通信以完成对生产过程的控制。简单的控制可以直接利用部分图像采集卡自带的I/O，相对复杂的逻辑/运动控制则必须依靠附加可编程逻辑控制单元/运动控制卡来实现必要的操作。