目前機器視覺技術已經實現了產品化、實用化，鏡頭、高速相機、光源、圖像軟件、圖像采集卡、視覺處理器等相關產品功能日益完善。機器視覺技術在信息化時代正扮演著越來越重要的角色。

到如今，中國已經成為世界機器視覺發展最為活躍地區，應用范圍涵蓋了工業、農業、醫藥、軍事、航天、氣象等國民經濟各個行業。雖然機器視覺的成長速度非常快，但是還是有很多人對機器視覺并不了解，今天我們來了解下機器視覺。

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什么是機器視覺系統？

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是指通過機器視覺產品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

與計算機視覺相比，機器視覺偏重于計算機視覺技術工程化，能夠自動獲取和分析特定的圖像，對準確度和處理速度要求都比較高，一般而言，計算機視覺多用來識別“人”，而機器視覺則多用來識別“物”。

具體來講，計算機視覺應用的場景相對復雜，要識別的物體類型也多，形狀不規則、規律性不強，有時甚至很難用客觀量作為識別的依據，比如識別年齡、性別，對于光線、距離、角度等條件要求較低；而對準確度和處理速度要求都比較高，一般機器視覺的分辨率遠高于計算機視覺，而且往往要求實時，處理速度非常關鍵。

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機器視覺的優勢

機器視覺系統具有高效率、高度自動化的特點，可以實現很高的分辨率精度和速度。機器視覺系統與被檢測對象無接觸，安全可靠。人工檢測與機器視覺自動檢測的主要區別有：

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系統組成

一個典型的機器視覺系統包括以下部分：

(1)照明

照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素，它直接影響輸入數據的質量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺光源照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳的效果。

光源可分為可見光和不可見光，常見的幾種可見光源有白熾燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。可見光的缺點是光能不穩定。所以如何使光能在一定的程度上保持穩定，是目前急需解決的問題；另一方面，環境光有可能影響圖像的質量，所以可采用加防護屏的方法來減少環境光的影響。

照明系統按照照射方法可分為：背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。其中，背向光照明是被測物放在光源和攝像機之間，它的優點是能獲得高對比度的圖像；前向照明是光源和攝像機位于被測物的同側，這種方式便于安裝；結構光照明是將光柵或光源等投射到被測物上，根據它們產生的即便，調解出被測物體的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上，攝像機拍攝要求與光源同步。

(2)鏡頭

工業鏡頭

FOV（Field Of vision）=所需分辨率亞像素相機尺寸/PRTM（零件測量公差）

選擇鏡頭需要注意：

1. 焦距
2. 目標高度
3. 影像高度
4. 放大倍數
5. 影像至目標的距離
6. 中心點/節點
7. 畸變

(3)相機

按照不同標準可分為：**標準分辨率數字相機 **和 **模擬相機 **等。

要根據不同的實際應用場合選不同的相機和高分辨率相機：**線掃描CCD **和 **面陣CCD ** 、 **單色相機 **和 **彩色相機 ** 。

(4)圖像采集卡

圖像采集卡只是完整的機器視覺系統的一個部件，但是它扮演一個非常重要的角色；圖像采集卡直接決定了攝像頭的接口：黑白、彩色、模擬、數字等。

比較典型的是PCI或AGP兼容的捕獲卡，可以將圖像迅速地傳送到計算機存儲器進行處理，有些采集卡有內置的多路開關。例如，可以連接8個不同的攝像機，然后告訴采集卡采用那一個相機抓拍到的信息。有些采集卡有內置的數字輸入以觸發采集卡進行捕捉，當采集卡抓拍圖像時數字輸出口就觸發閘門。

(5)視覺處理器

視覺處理器集采集卡與處理器與一體。以往計算機速度較慢時，采用視覺處理器加快視覺處理任務，現在由于采集卡可以快速傳輸圖像到存儲器，而且計算機也快多了，所以現在視覺處理器用的較少了。

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工業鏡頭

工業鏡頭的接口：