机器视觉测试系统构成、工作原理及种类分析

2.机器视觉测试系统构成、分类及工作原理

2.1 系统构成与工作原理

(1)系统构成

典型的视觉系统一般包括光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元(或图像采集卡)、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。

(2)工作原理

视觉系统的输出并非图像视频信号,而是经过运算处理之后的检测结果(如尺寸数据)。通常,机器视觉测试就是用机器代替肉眼来做测量和判断。

首先采用CCD照相机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,如:面积、长度、数量、位置等。最后,根据预设的容许度和其他条件输出结果,如:尺寸、角度、偏移量、个数、合格/不合格、有/无等。上位机(如PC和PLC)实时获得检测结果后,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作(如定位和分类)。

2.2 系统分类

从视觉系统的运行环境分类,可分为PC—BASED系统和PLC—BASED系统。基于PC的系统利用了其开放性、高度的编程灵活性和良好的Windows界面,同时系统总体成本较低。PC—Based系统内含高性能图像采集卡,一般可接多个镜头,并提供库函数支持。目前世界一流的PC—Based视觉系统生产厂商美国Data Translation公司,其MACH 系列(如DT3155)和MV系列PC I工业视觉卡已经成为业界标准;配套软件方面,32位SDK for Windows95/98/NT提供C/C++编程用DLL,DT Active Open Layer可视化控件提供VB和VC++下的图形化编程环境,而DT Vision Foundry则是Windows下面向对象的机器视觉组态软件,用户可用它快速开发复杂高级的应用。类似的还有美国NI公司,该公司将机器视觉和运动控制功能与其被广泛应用的Labview虚拟仪器软件相结合,效果显著。

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