機(jī)器視覺技術(shù),是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機(jī)器視覺主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能,從客觀事物的圖像中提取信息,進(jìn)行處理并加以理解,最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。機(jī)器視覺技術(shù)最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,機(jī)器視覺系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、防、交通、醫(yī)療、金融直至體育、娛樂等各個(gè)行業(yè),一個(gè)普通的機(jī)器視覺系統(tǒng)的工作過程可以描述如下:
一般機(jī)器視覺系統(tǒng)工作過程
(1)工件定位檢測器探測到物體已運(yùn)動至接近工業(yè)攝像機(jī)視野的中心,向圖像采集卡發(fā)送觸發(fā)脈沖;
(2)圖像采集卡按事先設(shè)定的程序和時(shí)延,分別向攝像機(jī)和照明設(shè)備發(fā)出起動脈沖;
(3)工業(yè)攝像機(jī)停止目前的掃描,重新開始新的一幀掃描;或者攝像機(jī)在起動脈沖來到之前處于等待狀態(tài),起動脈沖來到后起動一幀掃描;
(4)工業(yè)攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前,打開曝光機(jī)構(gòu),曝光時(shí)間可以事先設(shè)定;
(5)另一個(gè)起動脈沖打開燈光照明,燈光開啟時(shí)間應(yīng)與攝像機(jī)曝光時(shí)間匹配;
(6)工業(yè)攝像機(jī)曝光后,正式開始一幀圖像的掃描和輸出;
(7)圖像采集卡接收模擬視頻信號并通過A/D將其數(shù)字化,或者直接接收攝像機(jī)數(shù)字化之后的數(shù)字視頻;
(8)圖像采集卡將數(shù)字圖像放到處理器或者計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中;
(9)處理器對圖像進(jìn)行處理、分析、識別,獲得測量結(jié)果,或邏輯控制值;
(10) 處理結(jié)果控制流水線的動作;或進(jìn)行定位,糾正運(yùn)動的誤差等。
視覺檢測系統(tǒng)的處理速度、正確率、兼容性等都直接影響到工業(yè)生產(chǎn)的效率,而上述繁雜的處理過程必須由專業(yè)的人員配置、安裝、編寫、執(zhí)行,因此,工業(yè)生產(chǎn)希望能有一種簡單、易操作但是功能強(qiáng)大的檢測系統(tǒng)產(chǎn)品,智能相機(jī)就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。
智能相機(jī)并不是一臺簡單的相機(jī),而是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi),從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。同時(shí),由于應(yīng)用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲技術(shù),其智能化程度不斷提高,可滿足多種機(jī)器視覺的應(yīng)用需求。
智能相機(jī)一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成,各部分的功能如下:
(1) 圖像采集單元
在智能相機(jī)中,圖像采集單元相當(dāng)于普通意義上的CCD/CMOS相機(jī)和圖像采集卡。它將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為模擬/數(shù)字圖像,并輸出至圖像處理單元。
(2) 圖像處理單元
圖像處理單元類似于圖像采集/處理卡。它可對圖像采集單元的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲,并在圖像處理軟件的支持下進(jìn)行圖像處理。
(3) 圖像處理軟件
圖像處理軟件主要在圖像處理單元硬件環(huán)境的支持下,完成圖像處理功能。如幾何邊緣的提取、Blob、灰度直方圖、OCV/OVR、簡單的定位和搜索等。在智能相機(jī)中,以上算法都封裝成固定的模塊,用戶可直接應(yīng)用而無需編程。
(4) 網(wǎng)絡(luò)通信裝置
網(wǎng)絡(luò)通信裝置的智能相機(jī)的重要組成部分,主要完成控制信息、圖像數(shù)據(jù)的通信任務(wù)。智能相機(jī)一般均內(nèi)置以太網(wǎng)通信裝置,并支持多種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和總線協(xié)議,從而使多臺智能相機(jī)構(gòu)成更大的機(jī)器視覺系統(tǒng)。
智能工業(yè)相機(jī)的特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、性能穩(wěn)定、故障率低,運(yùn)算能力等同于PC。
2、工作過程可完全脫離PC機(jī),與生產(chǎn)線上其它設(shè)備連接方便 。
3、能直接在顯示器或監(jiān)視器上輸出SVGA或SXGA的視頻圖像 。
4、提供開基本的圖像處理庫,能進(jìn)行源碼級的二次開發(fā)。
5、增益可調(diào),可控電子快門,全局曝光,快門時(shí)間可軟件設(shè)置。
6、可對曝光時(shí)間以及曝光時(shí)刻進(jìn)行精確外同步控制 。
7、支持外觸發(fā)和外部閃光燈接口。
8、自帶多路數(shù)字I/O、100MB以太網(wǎng)、RS232 口接口。
維視圖像作為機(jī)器視覺行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)品牌,及時(shí)發(fā)現(xiàn)了工業(yè)檢測視場的這一需求,自主研發(fā)了一款高性能、高穩(wěn)定性、易上手的智能相機(jī)產(chǎn)品,其軟件可以根據(jù)用戶的不同檢測要求快速定制,運(yùn)行穩(wěn)定,檢測速度和檢測率高,完全滿足工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用要求。此產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2015年9月份量產(chǎn)上市,歡迎廣大用戶前來咨詢選購。