近几年,随着计算机技术和数字图像处理技术的不断发展,机器视觉在医学图像、工业生产、质量检测等领域得到了广泛的应用。而虚拟仪器(Virtual Instruments)技术可通过软件将通用计算机与硬件结合起来快速构成可靠的测试或测控系统。如果将二者结合就可以使机器视觉的分析功能和虚拟仪器的控制功能同时为系统所用,使系统有很高的性能价格比。因此将机器视觉技术与虚拟仪器技术结合起来,开发出的基于虚拟仪器的影像增强器可靠性检测机器视觉系统(以下简称可靠性试验系统)取得了较好的效果。
系统结构和工作原理
整个系统分为光机分系统和监测与记录分系统,如图1所示。光机分系统为影像增强器模拟实际工作环境下的光应力、电应力并提供试验时影像增强器的摆放支架,包括光源、大小两级积分球、毛玻璃、光阑、透过率板、平行光管、夜视仪支架、光应力切换运动装置和发光强度探测器等。
图 1 系统整体结构示意图
监测与记录分系统不仅实时识别、记录影像增强器目镜处产生的黑斑、亮点、闪光和忽明忽暗等故障,还记录与故障图像对应的试验环境参数,最后再对这些试验数据进行分析处理,给出对影像增强器质量的合理评价。考虑系统的实时性的要求和效率,监测与记录分系统设计为分布式结构,由四台图像机和一台管理机经HUB连接为星型网络。每台图像机上安装的图像采集卡PCI-1407与CCD摄像机连接,以配合故障图像识别与处理软件监测、记录相应影像增强器目镜处的故障图像。为了解决故障图像实时存盘问题,每台图像机上还安装了磁盘阵列控制器。管理机上安装有多功能数据采集卡PCI-6024E,以配合管理机软件监测记录试验过程中的各项参数、控制光机部分的光应力切换、电应力开关、增减等。控制箱和适配器是光机分系统和检测与记录分系统的接口,它一方面将来自监测与记录分系统的控制信号转换为运动机构可识别的信号,另一方面将光机部分和其他部分的试验参数转换为监测与记录分系统可识别的电信号,这样两个分系统便形成一个整体。