机器视觉系统设计的挑战

今天的机器视觉系统比以往任何时候都更先进、更强大。随着更高的分辨率、灵敏度和帧速率，现代机器视觉系统在许多方面都取得了进步。通常，这种创新必须在视觉系统的所有组件之间并行进行，这可能会产生问题。

例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的分辨率不断提高，有可能产生更清晰的成像，但这种分辨率也要求改变系统的透镜和界面。整个机器视觉系统是相互连接的——一个组件的变化意味着所有组件的变化。机器视觉系统要想真正取得进步，必须在整个行业范围内进行创新。

机器视觉镜头的挑战

例如，现代无人机应用依赖于更高分辨率的传感器，在有限的飞行时间内捕捉更广阔的区域。在大尺寸CMOS传感器中，对更高分辨率的需求是直接的。但这也给镜头设计师带来了挑战。

通常，在这些应用中，光通过滤光片组件会导致光更多地向光谱的蓝色部分偏移。现在，镜头设计师在设计无人机应用镜头时，必须考虑到使用滤光片组件的应用中的蓝移。这种在一个方面的创新需要在另一个方面的创新。

在机器视觉设计中考虑光源

镜头设计必须考虑到传感器设计的创新，光源也必须考虑到镜头设计的变化。落在镜头视场之外的光线会导致眩光并降低图像对比度——确保镜头收集到最佳光线是至关重要的，而次优光线则不会。

光的波长对机器视觉系统的成功也很重要。窄带光源，如LED灯，越来越普遍，因为它最大限度地减少了镜头对光源的校正量，允许增加图像对比度的新选项。

机器视觉系统的能力正在迅速发展。从CMOS传感器到镜头和光源，机器视觉系统的每个组件都必须跟上这种创新速度，才能真正实现更大的功能。

本文最初发表于视觉在线．AIA是先进自动化协会(A3)的一部分，是CFE媒体的内容合作伙伴。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，cvavra@cfemedia.com．

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