机器视觉系统的组成部分

一般来说，一个完整的机器视觉系统由光学系统（光源、镜头、工业相机）、图像采集单元、图像处理单元、执行器和人机界面等模块组成。各功能模块缺一不可、相辅相成。

1.照明（光源）

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素。光源系统的设计非常重要，因为它直接关系到输入数据，即图像质量和应用效果。工程师首先应确定有效的照明条件，并根据用户需求和产品特性选择相应的照明装置。这样就可以保证在该光照条件下生成的图像能够突出用户需要的目标信息特征。一般来说，光源可分为可见光源和不可见光源。工业上常用的光源有LED、卤素灯、荧光灯等。不可见光源主要分为近红外光、紫外光、X射线等。目前，LED光源是应用最广泛的机器视觉光源，具有高效、长寿命、防潮等特点、防震、节能、环保。是工程师设计照明系统的最佳选择。不可见光源主要用于满足特定需求，例如管道焊接过程的检测。由于不可见光的穿透性，可以达到欺骗点。

2、镜头

镜头是机器视觉系统中的重要部件，具有光学成像的功能。镜头的主要参数有焦距、景深（DOF）、分辨率、工作距离、视场角（FOV）等。景深是指镜头能够拍摄到被摄物体的距离范围和最佳焦距。获得最佳图像。视场角代表摄像机能够观察到的最大范围，通常用角度来表示。一般来说，视野越大，观察范围也越大。

工作距离是指镜头与被摄物体之间的距离。工作距离越长，成本越高。

在机器视觉系统的设计中应选择符合用户需求的镜头参数。

3.工业相机

工业相机在机器视觉系统中至关重要。它们用于像人眼一样捕捉图像。根据相机感光器的不同，可分为：

CCD相机； CMOS相机

CCD——电荷耦合器件

CMOS — 互补金属氧化物半导体

CCD相机虽然成本较高，但它比传感器CMOS相机具有更好的成像质量、成像通透性、色彩丰富度等。

根据CCD感光元件的不同，CCD相机可分为线阵和面阵两大类。

线扫描相机具有“线”的形状，图像信息只能以高分辨率和快速的行为单位进行处理。主要应用于工业、医疗、科研等领域。

4.图像采集单元

图像采集单元中最重要的部件是图像采集卡，它是图像采集单元和图像处理单元之间的接口。用于将采集到的图像数字化，输入并存储在计算机中。

5、图像处理单元

它包含了大量的图像处理算法。获得图像后，利用这些算法对数字图像进行处理、分析计算并输出结果。

6.执行器及人机界面

完成图像采集和处理后，需要输出图像处理的结果