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机器视觉检测

一、概念

视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将

被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、

颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标

的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。

二、典型结构

五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡、软件

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效

果。目前没有通用的照明设备，具体应用场景选择相应的照明装置。照射方法可

分为：

分类具体说明优点

背向照明被测物放在光源和摄像机之间能获得高对比度的图像

前向照明光源和摄像机位于被测物的同侧便于安装

结构光将光栅或线光源等投射到被测物上，根

据它们产生的畸变，解调出被测物的三

维信息

频闪光照明将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像

机拍摄要求与光源同步

2.镜头

镜头的选择应注意以下几点：焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影响至目

标的距离、中心点/节点、畸变。

3.相机

按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。

要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机：线扫描CCD和面阵

CCD；单色相机和彩色相机。

为优化捕捉到的图像，需要对光圈、对比度和快门速度进行调整。

4.图像采集卡

图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口。将图像信号采集到电脑中，

以数据文件的形式保存在硬盘上。通过它，可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像

带上转存到计算机中。

5.软件

视觉检测系统使用软件处理图像。软件采用算法工具帮助分析图像。视觉检测解

决方案使用此类工具组合来完成所需要的检测。是视觉检测的核心部分，最终形

成缺陷的判断并能向后续执行机构发出指令。常用的包括，有哪些信誉好的足球投注网站工具，边界工具，

特征分析工具，过程工具，视觉打印工具等。

三、关键——光源的选择

1.光源选型基本要素：

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对比度机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与

需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区

分。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

亮度当光源不够亮时的缺点。第一，相机的信噪比不够；由于光源的亮

度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随

即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景

深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影

响会最大。

鲁棒性光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不

同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的

光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面

的特征提取。

2.光源类型

类型特点应用

环形光提供不同照射角度以及不同颜色，能够突PCB基板检测、IC元件检

源出物体全面信息。LED阵列的密度高、亮测

度大。且排列布阵空间紧凑，节省空间。

背光源在物体的背光面，采用高强度的LED阵列电子元件，胶片污点检测

做光源。可以突出外形轮廓特征。

条形光照射角度可以随意安装，适用于方形结构图像扫描、LED面板检测

源或者是大物件的检测。

同轴光采用分光镜设计，可以减少阴影带来的困适用于表面凹凸不平不

源扰