随着各行业对图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求的广泛出现，机器视觉也逐渐开始在工业现场得到应用。在政府利好条件的推动下，国内机器视觉产业发展迅速，中国正成为全球机器视觉发展最为活跃的地区之一。预计到2025年，我国机器视觉市场规模将达到246亿元。让我们更深入地了解机器视觉。机器视觉是一门综合技术，包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟和数字视频技术、计算机软硬件技术（图像增强和分析算法、图像卡、I/O卡等）。一个典型的机器视觉应用系统包括图像采集、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。总的来说，机器视觉是一项软件和硬件相结合的综合技术。它需要软件处理图像和硬件来提供稳定和高质量的图像。两者同样重要。作为开发，软件模块比较熟悉，硬件系统的知识储备较弱。本文对机器视觉中的硬件相关资源做一个简单的总结。感兴趣的朋友不妨参考一下。内容概要：1、工控机工控机可以理解为PC主机，但是这种主机在图像采集和处理，以及相关的控制和接口方面更胜一筹。在机器视觉系统中，工控机的性能好坏直接影响到整个视觉系统的处理速度和运行时间，是整个视觉系统的关键。工控机的选择需要从以下四个方面考虑：1）尺寸2）安装方式3）配置------根据自己的应用选择合适的配置。4）接口-------非常重要，决定了视觉系统中相机、光源控制器的数量和连接方式。如果系统有8个摄像头，需要控制4个光源，通过网线连接摄像头，光源控制器为232接口，这样工控机的网口数和串口数就可以了决定。2、摄像头2.1摄像头类型点阵摄像头/面阵摄像头面阵摄像头：实现像素矩阵拍摄。在摄像头拍摄的图像中，图像的细节不是由像素的多少决定的，而是由分辨率决定的。分辨率由所选镜头的焦距决定。对于同一台相机，不同焦距的镜头具有不同的分辨率。像素的多少并不能决定图像的分辨率（清晰度），那么大像素相机有什么好处呢？答案只有一个：减少拍摄次数，提高测试速度。线扫描相机：顾名思义，呈“线”状。虽然也是二维影像，但是却极其的长。几个K的长度，但宽度只有几个像素。一般这种相机只用于两种情况：1、被测视场为细长条状，多用于滚轮上检测。其次，需要大视野或高精度。第二种情况（需要大视场或高精度），需要用激励装置多次激励相机，拍摄多张照片，然后将拍摄的多张“条带”图像组合成一张巨大的照片。因此，如果使用线阵相机，一定要使用支持线阵相机的采集卡。线阵相机价格昂贵，在大视场或高精度检测的情况下，其检测速度也较慢——一般相机的图像为400K~1M，合并后的图像大到数M，而且速度自然是慢的。慢慢来，努力工作。由于这两个原因，线扫描相机仅在非常特殊的情况下使用。CCD相机/CMOS相机CCD相机可以提供良好的图像质量和抗噪能力。虽然由于增加了外围电路使系统体积变大，再现性提高，但电路设计者可以更加灵活，更好地提高一些特别关注的CCDCamera性能。CCD更适用于对相机性能要求非常高和成本控制不那么严格的应用，例如天文、高清医学X射线图像，以及其他需要长时间曝光和严格图像噪声要求的应用。CMOS相机具有良品率高、集成度高、功耗低、价格低等优点。但是图像本身有更多的噪音。目前的CMOS技术不断发展，已经克服了早期的许多不足，已经发展到在图像质量上可以与CCD技术抗衡的水平。CMOS适用于要求空间小、体积小、功耗低、对图像噪声和质量要求不高的场合。例如大多数辅助照明的工业检测应用、安全应用和大多数消费类商用数码相机。目前，CCD工业相机在视觉检测解决方案中仍占据主导地位。2.2相机拍摄的每幅图像的像素点数，一般与光电传感器目标表面排列的像素点数相对应。分辨率的选择也需要根据使用场景和精度要求来确定，并不是越高越好。2.3Pixeldepth每个像素数据的位数，常见的有8bit、10bit、12bit。分辨率和像素深度共同决定了图像的大小。比如像素深度为8bit的500万像素，整张图片应该有500万*8/1024/1024=37M（1024Byte=1KB，1024KB=1M）。增加像素深度可以增强测量的准确性，但同时也会降低系统的速度，增加系统集成的难度（增加线缆、体积变大等）。2.4帧率相机采集和传输图像的速度，对于面阵相机一般是每秒的帧数(Frames/Sec)，对于线阵相机是每秒的线数(HZ)，取舍帧速率的需要考虑捕获动态场景。2.5曝光工业线阵相机均采用逐行曝光。您可以选择固定线路频率和外部触发同步。曝光时间可与线路周期一致，也可设置固定时间；有几种常见的场曝光和滚动曝光方法。工业数码相机一般都提供图像采集的外触发功能。快门速度一般可以达到10ms，高速相机可以更快。2.6噪声噪声是指成像过程中不希望采集到的实际成像目标之外的信号。一般可分为两类，一类是有效信号带来的散粒噪声，任何相机都存在；另一个是相机本身固有的与信号无关的噪声。这是由于图像传感器读出电路、相机信号处理和放大电路带来的固有噪声，每个相机的固有噪声都不同。2.7开发接口是开发使用摄像头的可视化项目必不可少的，对摄像头的控制（拍照、录像、保存、设置参数等）必不可少。一般厂家都会提供控件demo，控件功能需要应用到我们的项目中。3、镜头相机和镜头一般是配套的。镜头的选择主要考虑图像的观看距离。镜头选择步骤：1）计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数必须大于E；2)像素尺寸=产品短边尺寸B/所选相机短边像素数3)放大倍数=所选相机芯片视频尺寸/相机短边视场4)可分辨产品精度=像素大小/放大倍率（判断是否小于C）5）物镜焦距=工作距离/（1+1/放大倍率）单位：mm6）像面分辨率应大于1/（2×0.1×放大倍数）单位：lp/mm所选镜头支持的CCD尺寸必须大于等于相机CCD感光芯片的尺寸。此外，安装底座必须匹配C、CS或F型接口。同时还要考虑镜头的工作距离。足够的空间等。如果您对镜头的选择还没有把握，可以咨询厂商的技术支持，让厂商根据您的应用场景推荐合适的镜头。4.光源补光是机器视觉中必不可少的操作。如果单纯地增加相机的曝光时间，会增加图像的噪点，降低图像质量。需要选择合适的光源。光源的选择分为光源灯和光源控制器两部分。4.1光源Light机器视觉提供的光源也非常丰富。这是因为视觉行业应用广泛，需要根据具体项目选择合适的光源，才能达到理想的效果。常见的光源类型如下，可根据具体项目选择。4.2光源控制器光源控制器为测试环境提供照明，一般会提供开发接口来控制指定输出端口的开启和关闭，主要是配合相机为软件提供兼容的图像。5、物理环境机器视觉系统对测试环境的要求比较高，涉及到相机、光源、被测目标的放置等问题。其原理是提供一组稳定且高质量的图像。测试环境也可能需要由专业机构设计。如果是简单的实验环境，可以在网上购买实验支架。
