揭示视觉系统

自动视觉系统已经有10多年的历史了，但工程师们正在利用最新的技术进步寻找新的应用。视觉系统通常用于机器人寻找零件和定位工具，也用于需要高速，准确检查以及数据收集和网络的地方。

视觉系统有许多组成部分。配置系统的复杂性之一是许多组件可以组合到一个盒子中。组件包括要检查的对象、带有光学、照明、帧采集器、图像处理器、显示器、软件工具和输入/输出设备的相机。有时，帧捕获器和处理器是一个组件。最近推出了一款内置取景器的相机。帧采集器、处理器、显示器、软件工具可作为一个单元购买。在指定和采购中涵盖所有组件是很重要的。

要检查的物体必须呈现在相机前，以便拍摄图像。摄像机可以安装在机械臂上作为定位的辅助，或者摄像机安装在输送系统上，部件在其前面移动。零件放置相对于相机是至关重要的。虽然已经设计了软件工具来帮助检查工具在视野中找到零件，但零件之间的一致放置确保了一致的检查并提高了处理速度。

照明是最重要的

照明通常是整个系统中最重要的部分。制造商提供各种各样的灯具类型和灯的质量。光源的位置往往是一个成功的安装和巨大的挫折之间的差异。背光有助于在图像中定义形状。有时在直射光下“清洗”零件会产生阴影，强调要检查的区域。有色光可以帮助系统区分被检测的各种深浅颜色。连接到部件当前传感器的频闪灯允许检查快速移动的部件。

选择与取景器兼容的相机。相机技术正在迅速改进。高速电子快门，内置帧捕捉器和数字成像都是可用的。选择合适的镜头将使图像分析容易得多。所有在基础摄影中学到的物理知识在这里都是救星，比如景深和视野。在设置系统时，确保被检测的特征尽可能清晰地定义，使图像分析可靠、快速。

帧捕获器本质上是一个模拟-数字设备。它将模拟摄像机信号转换成数字图像。图像处理器对图像进行增强处理，并为软件工具的分析和采集提供数据。有些系统是专有的，也就是说，帧捕获器、处理器和软件作为一个套件在一个公共外壳中出售。通常，公司会提供带有软件工具的PC卡帧抓取器。PC机的CPU(中央处理单元)进行图像分析。较新的趋势是在显卡上安装处理器。这就解放了PC处理器来处理其他任务，比如从图像分析中导入数据的电子表格。

软件工具

软件图像分析工具包括计算物体、比较形状、甚至测量零件的能力。光学字符识别(OCR)比过去更加可靠。可以将字母数字字符的图像转换为其等效的ASCII，这可以在数据库或电子表格应用程序中使用。色彩识别能力不断提高。工具还提供了一种打开输出以反馈给机器控制器或打开警报的方法。许多程序现在读取和解释条形码，包括新的2-D符号。

视觉系统正变得越来越强大，但更容易编程。在一个完整的机器控制库中，它们是一个有用的工具。

作者信息

资深编辑Gary A. Mintchell，gmintchell@cahners.com

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