機器視覺的基礎學習，視覺系統的組成

視覺系統主要由光源、鏡頭、攝像機、工控機和視覺軟件組成。

一、光源分類

1.環形光源:提供不同的照明角度和不同的顏色組合，能更好地突出物體的三維信息;高密度LED陣列，高亮度;各種緊湊設計，節省安裝空間;解決對角線光照陰影問題;可選擴散板可以引導光線，光線可以均勻傳播。應用領域:PCB基板檢查、IC元件檢查、顯微鏡照明、液晶校正、塑料容器檢查、集成電路印刷檢查。

2.背光源：用高密度LED陣列面提供一個高強度背光照明，quality control services能突出表現物體的外形輪廓信息特征，尤其對於適合中國作為一種顯微鏡的載物台。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調配出各種不同產品顏色，滿足不同被測物多色要求。應用研究領域:機械設備零件結構尺寸的測量，電子控制元件、IC的外型檢測，膠片汙點分析檢測，透明物體劃痕實驗檢測等。

3.條形光源: 是較大方形結構的首選光源，可根據需要配色，自由組合，曝光角度及安裝可隨意調節。應用: 金屬表面檢測，圖像掃描，表面裂紋檢測，液晶顯示屏檢測。

4.同軸光源:可以消除物體表面不平整造成的陰影，從而減少幹擾;quality control system分束器的一部分是為了減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。用途:該系列光源適用於金屬、玻璃、薄膜、晶圓片等表面高反射率物體的劃痕檢測，芯片、矽片的損傷檢測，標志點定位，包裝條碼識別。

5.線性光源: 超高亮度，采用圓柱透鏡聚焦，適用於各種管道連續檢測場合。machine vision system用途: 專用陣列相機照明，蒼井空專用。

6.點光源:體積小、發光強度高的大功率LED光纖鹵素燈的替代品，特別適合作為透鏡的同軸光源;高效的散熱裝置，大大提高了光源的使用壽命。用途:適用於遠心鏡頭，用於芯片檢測，標志點定位，芯片和液晶玻璃基板校正。

二、鏡頭

鏡頭由多個透鏡、光圈和對焦環組成。鏡頭中的玻璃鏡片是鏡頭的核心。但是我們只有一個玻璃鏡片也沒有用，光圈進行控制與對焦機構是鏡頭可以組成另外還有兩個具有重要研究機構。

它有三個主要參數: 焦距、景深、有效孔徑(孔徑)。

焦距:焦距是指鏡頭的光學中心(光學後主點)到成像平面焦點的距離。

景深(DOF):指的是在相機鏡頭或其他成像器的前方可以獲得清晰圖像的成像所測得的物體前後距離的范圍。光圈、鏡頭和焦平面到被攝體的距離是影響景深的重要因素。鏡頭光圈:光圈越大，景深越小;光圈越小，景深越大;鏡頭焦距:鏡頭焦距越長，景深越小;焦距越短，景深越大;拍攝距離:距離越遠，景深越大;距離越近，景深越小。

有效光圈(光圈) : 透鏡的最大光圈直徑與焦距之比，代表透過透鏡的最大光量，也是透鏡的最大光圈。

三、相機

相機的種類以及主要分CCD和CMOS兩種不同類型。

CCD 是機器視覺中最常用的圖像傳感器。它集光電轉換、電荷存儲、電荷傳輸和信號讀取於一體，是一種典型的固態成像裝置。CCD 的突出特點是以電荷作為信號，不同於其他以電流或電壓作為信號的器件。這些成像器件通過光電轉換形成電荷包，然後在驅動脈沖的作用下傳輸和放大輸出圖像信號。典型的 CCD 相機由光學鏡頭、定時同步信號發生器、垂直驅動器和模擬數字信號處理電路組成。CCD 作為一種功能器件，與真空管相比，具有無燒傷、無滯後、低電壓運行、低功耗等優點。

該有源像素傳感器集成了光電傳感器陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、 a/D 轉換電路、圖像信號處理器和控制器於一體，還具有編程隨機訪問局部像素的優點。有源像素傳感器具有集成度高、功耗低、傳輸速度快和動態范圍寬等優點，在高分辨率和高速應用中得到廣泛應用。

顯微鏡照明 條形光源 同軸光源

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