视觉系统的组成部分有哪些（这7个部分对机器视觉系统至关重要）

 机器视觉系统是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展，也大大地推动了机器视觉的发展。 

从字面意思就可看出机器视觉系统主要分为三部分：机器、视觉和系统。机器负责机械的运动和控制；视觉通过光源、工业镜头、工业相机、图像采集卡等来实现；系统主要是指控制程序、软件，也可理解为整套的机器视觉设备。

在机器视觉系统上做划分，我们可以分为几个部分，分别为：图像采集、图像处理及其运动控制部分。具有代表型的基于计算机的视觉系统通常由图的几部分组成：

1、 视觉传感器

照明和影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到效果。

一般用作光纤开关和接近开关的形式出现，用以判断被检测物体的位置及其状态，并且传输信息给图像传感器实现采集。

2、光源

光源作为辅助視覺成像的必要条件之一，光源的好坏可以说直接决定了成像效果的质量，目前視覺光源有很多，其中LED、高频萤光、光纤卤素等都是很容易获得的。

光源作为机器视觉系统输入的重要部件，它的好坏直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉光源设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的视觉光源，以达到最佳效果。

结构光照明是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。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，照像机拍摄要求与光源同步。

3、 相机、镜头

視覺相机是系统的成像设备，通常在视觉系统中都会由一套或多套的視覺相机来组成。选取机器视觉系统中的摄像机应根据实际应用的要求，其中摄像机的透镜参数是一项重要指标。透镜参数分为四个部分：放大倍率、焦距、景深和透镜安装。

工业相机在机器视觉系统中最本质功能就是将光信号转变为电信号，与普通相机相比，它具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。

镜头在机器视觉系统中主要负责光束调制，并完成信号传递。

4、图像

图像处理：图像的增强、图像的平滑处理...

图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量。通常采用灰度直方图修改技术进行图像增强。

图像的平滑处理技术即图像的去噪声处理，主要是为了去除实际成像过程中，因成像设备和环境所造成的图像失真，提取有用信息。

图像采集卡虽然只是完整机器视觉系统的一个部件，但它同样非常重要，直接决定了摄像头的接口：黑白、彩色、模拟、数字等。

图像采集卡一般以插入卡的形式安装保存在PC当中，他的工作主要是根据把視覺相机采集的图像传输给计算机。它将来源于相机的模拟或数字信号转化成相应形式的图像数据流分析，及其它可以操纵相机的一些参数。

还有图像的数据编码和传输：边缘锐化、图像的分割、图像的识别...等。

5、平台

计算机是一个PC式视觉系统的关键，传输过来的視覺图像在这里实现图像数据的处理和大部分的逻辑操纵。为了减少处理时间和抗干扰能力，势必要选择工业级的计算机。

6、視覺处理软件

机器视觉软件用以完成输入的图像数据的处理，随后根据相应的计算算出結果，这个输出的結果可能是PASS/FAIL信号、坐标位置、字符串等。

机器视觉软件是机器视觉系统中自动化处理的关键部件，根据具体应用需求，对软件包进行二次开发，可自动完成对图像采集、显示、存储和处理。在选购机器视觉软件时，一定要注意开发硬件环境、开发操作系统、开发语言等，确保软件运行稳定，方便二次开发。

7、 操纵单元

一旦視覺软件完成图像分析（除非仅用于监控），随后需要和外部单元实现通信以完成对生产过程的操纵。